Reacciones redox

Contenido
OBJETIVOS: 3
PARÁMETROS DE LA EXPERIENCIA EDUCATIVA “EQUILIBRIO QUÍMICO” QUE UTILIZAREMOS: 3
REACCIÓN REDOX 3
ELECTROQUÍMICA 5
TIPOS DE PROCESOS ELECTROQUÍMICOS: 6
NÚMEROS O ESTADOS DE OXIDACIÓN 6
REGLAS PARA ASIGNAR EL NÚMERO DE OXIDACIÓN 7
AJUSTE DE ECUACIONES REDOX 7
MÉTODO DEL CAMBIO EN EL NÚMERO DE OXIDACIÓN: 7
MÉTODOS PARA AJUSTAR REACCIONES REDOX: 8
MÉTODODE LA SEMIRREACCIÓN: 8
MÉTODO DE IÓN-ELECTRÓN 9
EJEMPLO: OXIDACIÓN DEL FE2+ A FE3+ POR IONES CR2O72- EN MEDIO ÁCIDO 9
EJEMPLO: OXIDACIÓN DEL CRO2- A CRO42- POR IONES CLO- EN MEDIO BÁSICO 10
CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES REDOX DEBIDO A SU ESPONTANEIDAD 11
PROCESOS REDOX NO ESPONTÁNEOS 11
PROCESOS REDOX ESPONTÁNEOS 12
POTENCIAL ELÉCTRICO 12
POTENCIALES DE ELECTRODO Y DE CÉLULA 12ELECTROQUÍMICA 13
CÉLULAS VOLTAICAS O GALVÁNICAS 13
DIAGRAMA DE LA CÉLULA: 15
FUNCIONAMIENTO DE UNA CÉLULA GALVÁNICA 15
CÁTODO Y ÁNODO 16
PUENTE SALINO 17
POTENCIALES DE ELECTRODO 17
VOLTAJE DE CELDA, POTENCIAL DE CELDA O FUERZA ELECTROMOTRIZ 18
ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES REDOX 19
POTENCIAL ESTANDAR (E0) Y LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO (K) 19
CONDICIONES DE EQUILIBRIO: 19¿QUÉ RELACIÓN EXISTE ENTRE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO (K) EN UNA ECUACIÓN REDOX CON LOS POTENCIALES DE OXIDACIÓN O REDUCCIÓN? 19
¿CÓMO CALCULAR LA VARIACIÓN DE LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS (G) Y LA VELOCIDAD EN UNA REACCIÓN REDOX? 20
ECUACIÓN DE NERNST 20
PARÁMETROS DE LA ECUACIÓN DE NERNST 20
RELACIÓN ENTRE G0, E0 Y K 22
APLICACIONES 23

EQUILIBRIO QUÍMICO: REACCIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN(REDOX)
Objetivos:
Relacionar el tema de “reacciones redox” con la experiencia educativa de equilibrio químico, para lograr eso será necesario recordar los principales temas que vimos durante el semestre y hallar un punto de equilibrio entre dichos temas y las reacciones de oxido-reducción:
Parámetros de la experiencia educativa “equilibrio químico” que utilizaremos:
* Energía libre de gibbs(G):
Es un potencial termodinámico, es decir, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes).
* Proceso espontáneo:
Es la evolución en el tiempo de un sistema en el cual se libera energía libre, usualmente en forma de calor, hasta alcanzar un estado energético másestable.
* Constante de equilibrio (K):
Nos dice qué parte de la ecuación (productos/reactivos) es la que predomina en una reacción química.
* Grado de disociación:
Fracción de 1 mol que se disocia.
* Electrolito:
Aquel que puede disociar fácilmente las moléculas en aniones y cationes.

REACCIÓN REDOX
Se denomina reacción de reducción-oxidación, óxido-reducción, o simplementereacción redox, a toda reacción química en la cual existe una transferencia electrónica entre los reactivos, dando lugar a un cambio en los estados de oxidación de los mismos con respecto a los productos.
Las reacciones de oxidación–reducción, también llamadas REDOX, presentan un cierto paralelismo con las reacciones ácido–base, ya que ambas se llaman reacciones de transferencia. Mientras que en las deácido–base se transfieren protones del ácido a la base, en las redox, se produce una transferencia de electrones del reductor al oxidante.
Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:
* Se dice que una especie se oxida cuando pierde electrones
* Una especie se reduce cuando gana electrones
* Un agente oxidante,también llamado oxidante, toma electrones de otra sustancia, y se reduce.
* Un agente reductor, también llamado reductor, cede electrones a otra sustancia, y se oxida en ese proceso.
En la reacción: Fe3+ + V2+ → Fe2+ + V3+
El Fe3+ es el agente oxidante, porque toma un electrón del V2+
El V2+es el agente reductor, porque proporciona un electrón al Fe3+
En resumen: El Fe3+ se reduce y el...