practica 3 química oxidación-reducción ICA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
   UNIDAD ZACATENCO


ING. EN CONTROL Y AUTOMATIZACION

Materia: Laboratorio de química.

PRÁCTICA #3 oxidación-reducción


Laboratorio de química básica.
Practica No. 3 Oxidación-Reducción
Objetivo:

El alumno conocerá un proceso de oxidación-reducción.
Consideraciones teóricas:

La corrosióndel hierro (oxidación) y de otros metales, tal como la corrosión de las terminales de una batería de automóvil, son procesos conocidos. Llamamos corrosión a la conversión de un metal en un compuesto metálico, por medio de una reacción entre el metal y alguna sustancia de su entorno. La corrosión, involucra la reacción de oxigeno con el hierro, en presencia de agua.
Cuando un metal se corroe,pierde electrones para formar cationes. Por ejemplo, el calcio es vigorosamente atacado por ácidos para formar iones calcio:
Ca(s) + 2 H+(a c )  Ca2+(ac) + H2(g) [4.23]
Cuando un átomo, ion o molécula adquiere una carga más positiva (es decir, cuando ha perdido electrones), decimos que se oxida. A la pérdida de electrones que experimenta una sustancia, se le llama oxidación. Entonces, el Ca,que no tiene carga neta, se oxida (experimenta una oxidación) en la ecuación 4.23 para formar Ca2+.
El termino oxidación se utiliza porque las primeras reacciones de este tipo en ser estudiadas a fondo, fueron reacciones con oxígeno. Muchos metales reaccionan directamente con el O2 del aire para formar óxidos metálicos. En estas reacciones, el metal transfiere electrones al oxígeno, para formarun compuesto iónico con el ion metálico y el ion oxido. Por ejemplo, cuando el calcio metálico se expone al aire, la superficie metálica brillante se opaca conforme se produce CaO:
2Ca(s) + O2(g )  2 CaO(s) [4.24]
Cuando el Ca se oxida en la ecuación 4.24, el oxígeno se transforma de O2 neutro a dos iones O2. Cuando un átomo, ion o molécula adquiere una carga más negativa (ha ganadoelectrones), decimos que se ha reducido. A la ganancia de electrones que experimenta una sustancia, le llamamos reducción. Cuando un reactivo pierde electrones (es decir, cuando se oxida), otro reactivo debe ganarlos. La oxidación de una sustancia siempre va acompañada por la reducción de otra, cuando los electrones se transfieren entre ellas.
(BROWN, LeMAY, BURSTEN, & MURPHY, 2009)

El términoreacción de oxidación se refiere a la semirreacción que implica la pérdida de electrones. En la antigüedad, los químicos empleaban el término “oxidación” para expresar la combinación de elementos con oxígeno. Sin embargo, actualmente tiene un significado más amplio, ya que también incluye reacciones en las que no participa el oxígeno. Una reacción de reducción es una semirreacción que implica unaganancia de electrones. En la formación del óxido de magnesio, el magnesio se oxida. Se dice que actúa como agente reductor porque dona electrones al oxígeno y hace que se reduzca. El oxígeno se reduce y actúa como un agente oxidante porque acepta electrones del magnesio y hace que éste se oxide. Observe que la magnitud de la oxidación en una reacción redox debe ser igual a la magnitud de lareducción, es decir, el número de electrones que pierde un agente reductor debe ser igual al número de electrones ganados por un agente oxidante.
El proceso de transferencia de electrones es más notorio en unas reacciones redox que en otras. Cuando se agrega zinc metálico a una disolución que contiene sulfato de cobre (II) (CuSo4), el zinc reduce al Cu2+ al donarle dos electrones:
Zn(s) + CuSo4 (ac) →ZnSo4 (ac) + Cu(s)
En el proceso, la disolución pierde el color azul que denota la presencia de iones Cu2+ hidratados
Zn(s) + Cu2+(ac) → Zn2+(ac) + Cu(s)
Las semirreacciones de oxidación y reducción son
Zn → Zn2+ + 2e–
Cu2+ + 2e– → Cu
De igual manera, el cobre metálico reduce los iones plata en una disolución de nitrato de plata (AgNo3):
Cu(s) + 2AgNo3 (ac) → Cu(No3)2(ac) + 2Ag(s)
O...