Electroquímica

QUÍMICA GENERAL
PROBLEMAS RESUELTOS

Dr. D. Pedro A. Cordero Guerrero

ELECTROQUÍMICA

REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN:
CONCEPTOS TEÓRICOS BÁSICOS
Las reacciones de oxidación-reducción (reacciones redox) son aquellas en las cuales se produce un
intercambio de electrones entre los reactivos. El oxidante es todo átomo, molécula o ion que gana o capta
electrones en un proceso químico,mientras que el reductor es todo átomo, molécula o ion que pierde o cede
electrones en un proceso químico.
Estos conceptos de oxidante y reductor no son conceptos absolutos ya que cada átomo, molécula o ion se
comportará como oxidante frente a aquellos otros que sean menos oxidantes que él, pero se comportará como
reductor si se encuentra con otro que sea más oxidante que él.
Ajuste de lasreacciones REDOX
Los dos métodos más comunes son el método del cambio de valencia, basado en considerar únicamente los
elementos que ganan o pierden electrones, y el método del ion electrón, basado en considerar que las
reacciones se producen entre los iones presentes en la reacción. Ambos se basan en el hecho que el número de
electrones que ceden los agentes reductores debe ser igual al númerode electrones que ganan los agentes
oxidantes.
Para el ajuste de reacciones por cualquiera de ellos se debe determinar en primer lugar el número de oxidación
de cada elemento para identificar cuales son los que cambian de valencia. Para ello, lo primero que se ha de tener
en cuenta es el hecho que en cualquier compuesto neutro la suma total de los números de oxidación es siempre
cero,mientras que en los iones, la suma debe ser igual a la carga del ion. Después, debe seguirse el orden
siguiente;
a) Los elementos libres tienen valencia 0.
b) Los metales alcalinos tienen siempre valencia 1+, y los alcalinotérreos 2+
c) El hidrógeno tiene siempre valencia 1+, excepto cuando forma compuestos binarios con un metal, que
tiene valencia 1- (Hidruros)
d) El oxigeno tiene siempre valencia2-, excepto si frente a los anteriores le correspondiera otra, que es 1(Peróxidos)
e) Los elementos no metálicos que están presentes en una sal tienen en ella la misma valencia que en el
ácido correspondiente.
f) Los metales que forman parte de una sal han de tener una valencia tal que haga neutras las moléculas en
que se encuentran. (O, si se trata de un ion, igual a la carga de éste)Método del cambio de valencia:
Para ajustar una reacción por este me todo se aplican tas siguientes reglas:
1) Se identifican los elementos que pierden electrones (Reductores) y los que los ganan (Oxidantes)
2) Se escriben las ecuaciones electrónicas correspondientes a esta perdida y ganancia de electrones,
igualando previamente el nº de átomos de cada elemento presente en las semirreacciones.
3)Se multiplican esas dos semirreacciones por unos coeficientes mínimos tales que nos igualen el nº de
electrones ganados al de electrones perdidos.
4) Los coeficientes así obtenidos se colocan en la reacción primitiva, obteniendose luego los coeficientes de
las demás sustancias, dejando siempre el del agua para el último lugar.
Método del ion-electrón:
Las reglas a seguir para el ajuste dereacciones por este método son:
1) Se escriben las reacciones de disociación de los ácidos, bases y sales (Las demás sustancias: óxidos o
elementos libres no son electrolitos, por lo que no se disocian)
2) Se escribe la semirreacción de reducción del ion oxidante y la de oxidación del ion reductor, igualando
previamente el nº de átomos de cada elemento presente en las semirreacciones. En ellas seiguala el nº de
oxígenos añadiendo agua al miembro donde haya defecto de ellos; posteriormente se igualan los
hidrógenos añadiendo H+ donde se precisen. Finalmente se añaden los electrones necesarios en el
miembro donde haya defecto de cargas negativas para que la reacción quede igualada eléctricamente.
3) Si la reacción tiene lugar en medio básico o neutro nos aparecerán H+ en el segundo...