0Xidacion Reduccion

Óxido-Reducción

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1. Indicar el número de oxidación de cada uno de los elementos, excepto H y O, en los siguientes compuestos: (a) CH4; (b) H-CHO; (c) Ca(HSO3)2; (d) NH4ClO4; (e) Cr2O72-; (f) KMnO4. Solución: (a) CH4 La sumatoria de los números de oxidación de todos los átomos que forman una especie química debe dar un valor igual a la carga de la especie. En este caso se trata de unamolécula neutra y por lo tanto: NO C + 4 NO H = 0 Sabiendo que el número de oxidación del H es siempre +1 cuando forma compuestos (excepto en los peróxidos), tenemos: NOC + 4 (+ 1) = 0 NOC = - 4 (b) H-CHO Igual que en el ejercicio anterior, se reemplaza el valor del número de oxidación del H = + 1 y el del O = - 2 y se tiene que: NO C + NO O + 2 NO H = 0 NOC + (- 2) + 2 (+ 1) = 0 NOC = 0

(c)Ca(HSO3)2 Para resolver este ejemplo, debemos recordar que el calcio es un elemento alcalinotérreo y por lo tanto siempre que se encuentre formando un compuesto tendrá un estado de oxidación de +2. La suma algebraica de los estados de oxidación de todos los átomos que forman el compuesto debe ser cero: NOCa + 2 NOH + 2 NOS + 6 NO = 0

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Capítulo 6

(+ 2) + 2 (+ 1) + 2 X + 6 (- 2) = 0 2 X = 12– 4 X = +4 (d) NH4ClO4 En este ejercicio hay dos incógnitas: los números de oxidación del N y del Cl. Entonces conviene separar los iones que forman esta sal: NH4+ y ClO4- y trabajaremos con ellos por separado. Observe que ahora la sumatoria de los números de oxidación de los átomos se igualan a la carga del ion: NH4ClO4 → NH4+ + ClO4NH4+: NON + 4 NOH = + 1 X + 4 (+1) = + 1 X=+1–4 X=-3 ClO4-: NOCl+ 4 NO = -1 X + 4 (-2) = -1 X = -1 + 8 = +7 (e) Cr2O722 NOCr + 7 NO = - 2 2 X + 7 (- 2) = - 2 X= (f) KMnO4 NOK + NOMn + 4 NO = 0 + 1 + X + 4 (- 2) = 0 X = -1 + 8 = +7 - 2 + 14 2 =+6

Óxido-Reducción

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2. Indicar que reacciones son de óxido-reducción: a) P + KOH + H2 → KH2PO2 + PH3 b) CaCO3 + HCl → CO2 + CaCl2 + H2O c) Cr3+ + I- + OH- + Cl2 → CrO42- + IO4- + Cl- + H2O Solución: (a) P +KOH + H2 → KH2PO2 + PH3 Una forma rápida de identificar reacciones de óxido-reducción es fijarse si hay átomos que están sin combinarse en un miembro de la ecuación, mientras que en el otro miembro forman parte de un compuesto, lo que implica un cambio en el número de oxidación. En este ejemplo, el P como reactante tiene N.O. = 0, mientras que en el KH2PO2 tiene N.O.= +1 y en el PH3, el N:O:=-3;por lo tanto es una reacción redox. (b) CaCO3 + HCl → CO2 + CaCl2 + H2O El calcio está formando parte de un compuesto en ambos miembros, por lo tanto debe presentar el mismo N.O. El mismo análisis se puede hacer para el Cl, que se encuentra como cloruro en ambos lados de la ecuación. Por otro lado, los átomos de H y O mantienen su N.O. +1 y -2, respectivamente ya que no se observa la presencia dehidruros o peróxidos. Por último, el C en ambos compuestos está actuando con N.O. = +4. Por lo anterior, esta reacción no es de óxido-reducción. (c) Cr3+ + I- + OH- + Cl2 → CrO42- + IO4- + Cl- + H2O Haciendo un análisis semejante a lo descrito en la letra (a), se observa que al lado izquierdo el Cl está en su estado elemental y por tanto su N.O.= 0, cambiando a -1 en el lado derecho, como ioncloruro. Este sólo cambio, es suficiente para establecer que se trata de una reacción redox, ya que si hay un elemento que se reduce, debe haber otro que debe oxidarse.. Haciendo un análisis más completo, se detecta que el cromo cambia su N.O. desde +3 a +6 y el yodo cambia desde -1 a +7.

3. Clasificar cada una de las siguientes semireacciones, identificando si existe oxidación o reducción: (a) Na →Na+; (b) NO3- → NO; (c) AuCl4- → AuCl2-. Solución (a) Na → Na+
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Método 1. Una manera simple de establecer si una semirreacción corresponde a una oxidación o a una reducción consiste en determinar el número o estado de oxidación

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Capítulo 6

del elemento antes y después de la reacción, para verificar si está aumentando o disminuyendo en el proceso. Un aumento del estado de...