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Páginas: 40 (9797 palabras)
Publicado: 14 de octubre de 2013
REACCIÒN DE REDOX Y ELECTROQUIMICA
Caracterizar las reacciones de óxido-reducción entre metales y no metales.
Veamos la siguiente reacción: el cloruro de sodio se forma al reaccionar sodio elemental con cloro.
2Na(s) + Cl2 (g) 2NaCl(s)
Como el sodio y el cloro elementales contienen átomos neutros y se sabe que el cloruro de sodio contiene iones Na+ y Cl- , en esta reacción debeefectuarse una transferencia de electrones de los átomos de sodio a los de cloro.
Las reacciones de este tipo en las cuales se transfieren uno o más electrones se llaman
Reacciones de óxido-reducción o reacciones redox.
La oxidación se define como pérdida de electrones y la reducción es la ganancia de electrones. Al reaccionar el cloro y el sodio elementales, cada átomo de sodio pierdeun electrón y forma un ion 1+; por tanto, se dice que el sodio se oxida. Cada átomo de cloro gana un electrón y forma un ion cloruro negativo, y por tanto se reduce. Siempre que un metal reacciona con un no metal para formar un compuesto iónico se transfieren electrones del metal al no metal; en consecuencia, estas reacciones siempre son de óxido-reducción y el metal se oxida (pierde electrones) yel no metal se reduce (gana electrones).
Ejemplo 1.1
En las siguientes reacciones identifique el elemento que se oxida y el que se reduce
a. 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
b. 2Al(s) + 3I2(s) 2AlI3(s)
Solución:
a. Se sabe que los metales del grupo 2 forman cationes 2+ y los no metales del grupo 6 forman aniones 2-, por lo que se predice que el óxido de magnesio contiene ionesMg2+ y O2- Esto significa que en la presente reacción cada Mg pierde dos electrones para formar Mg2+ y por tanto se oxida. Además cada O gana dos electrones para formar O2- y se reduce.
b. El ioduro de aluminio contiene iones Al3+ e I- de manera que los átomos de aluminio Pierden electrones (se oxidan) y los de yodo ganan electrones (se reducen).
Ejercicio de auto evaluación 1.1En las siguientes reacciones identifique qué elemento se oxida y cuál se reduce.
a. 2Cu(s) + O2(g) 2CuO(s)
b. 2Cs(s) + F2(g) 2CsF(s)
Aunque las reacciones entre metales y no metales se identifican como redox, es más difícil decidir si una reacción entre no metales es también de este tipo. De hecho en la mayoría de las reacciones redox importantes participan solamente nometales. Por ejemplo, en reacciones de combustión, como la de metano con oxígeno:
CH4 (g) + 2O2 (g)CO2(g) + 2H2O(g) + energía
Son procesos de óxido-reducción. Aunque ninguno de los reactivos o productos de la reacción es iónico si hay una transferencia de electrones del carbono al oxígeno. Para explicar lo anterior es necesario introducir el concepto de estados de oxidación.
Estadosde oxidación.
Indicar la manera de asignar estados de oxidación.
El concepto de estados de oxidación (llamados en ocasiones números de oxidación) permite saber qué ocurre con los electrones en las reacciones de óxido-reducción asignando cargas a los diversos átomos de un compuesto. En ocasiones estas cargas son aparentes. Por ejemplo, en un compuesto iónico binario los iones tienencargas que se identifican fácilmente: en el cloruro de sodio, el sodio es + 1 y el cloro es -1; en el óxido de magnesio el oxígeno es -2 y el magnesio es +2; y así sucesivamente. En estos compuestos iónicos binarios los estados de oxidación son simplemente las cargas de los iones.
ION
ESTADO DE OXIDACION
Na+
+1
Cl-
-1
Mg2+
+2
O2-
-2
En un elemento puro todos los átomosson neutros. Por ejemplo el sodio metálico contiene átomos de sodio neutros y el cloro gaseoso está constituido por moléculas Cl2, que contienen dos átomos de cloro neutros. Por lo tanto un átomo de un elemento puro no tiene carga y se le asigna el estado de oxidación de cero.
En un compuesto covalente como el agua aunque no hay iones presentes en realidad, es de utilidad asignar...
Caracterizar las reacciones de óxido-reducción entre metales y no metales.
Veamos la siguiente reacción: el cloruro de sodio se forma al reaccionar sodio elemental con cloro.
2Na(s) + Cl2 (g) 2NaCl(s)
Como el sodio y el cloro elementales contienen átomos neutros y se sabe que el cloruro de sodio contiene iones Na+ y Cl- , en esta reacción debeefectuarse una transferencia de electrones de los átomos de sodio a los de cloro.
Las reacciones de este tipo en las cuales se transfieren uno o más electrones se llaman
Reacciones de óxido-reducción o reacciones redox.
La oxidación se define como pérdida de electrones y la reducción es la ganancia de electrones. Al reaccionar el cloro y el sodio elementales, cada átomo de sodio pierdeun electrón y forma un ion 1+; por tanto, se dice que el sodio se oxida. Cada átomo de cloro gana un electrón y forma un ion cloruro negativo, y por tanto se reduce. Siempre que un metal reacciona con un no metal para formar un compuesto iónico se transfieren electrones del metal al no metal; en consecuencia, estas reacciones siempre son de óxido-reducción y el metal se oxida (pierde electrones) yel no metal se reduce (gana electrones).
Ejemplo 1.1
En las siguientes reacciones identifique el elemento que se oxida y el que se reduce
a. 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
b. 2Al(s) + 3I2(s) 2AlI3(s)
Solución:
a. Se sabe que los metales del grupo 2 forman cationes 2+ y los no metales del grupo 6 forman aniones 2-, por lo que se predice que el óxido de magnesio contiene ionesMg2+ y O2- Esto significa que en la presente reacción cada Mg pierde dos electrones para formar Mg2+ y por tanto se oxida. Además cada O gana dos electrones para formar O2- y se reduce.
b. El ioduro de aluminio contiene iones Al3+ e I- de manera que los átomos de aluminio Pierden electrones (se oxidan) y los de yodo ganan electrones (se reducen).
Ejercicio de auto evaluación 1.1En las siguientes reacciones identifique qué elemento se oxida y cuál se reduce.
a. 2Cu(s) + O2(g) 2CuO(s)
b. 2Cs(s) + F2(g) 2CsF(s)
Aunque las reacciones entre metales y no metales se identifican como redox, es más difícil decidir si una reacción entre no metales es también de este tipo. De hecho en la mayoría de las reacciones redox importantes participan solamente nometales. Por ejemplo, en reacciones de combustión, como la de metano con oxígeno:
CH4 (g) + 2O2 (g)CO2(g) + 2H2O(g) + energía
Son procesos de óxido-reducción. Aunque ninguno de los reactivos o productos de la reacción es iónico si hay una transferencia de electrones del carbono al oxígeno. Para explicar lo anterior es necesario introducir el concepto de estados de oxidación.
Estadosde oxidación.
Indicar la manera de asignar estados de oxidación.
El concepto de estados de oxidación (llamados en ocasiones números de oxidación) permite saber qué ocurre con los electrones en las reacciones de óxido-reducción asignando cargas a los diversos átomos de un compuesto. En ocasiones estas cargas son aparentes. Por ejemplo, en un compuesto iónico binario los iones tienencargas que se identifican fácilmente: en el cloruro de sodio, el sodio es + 1 y el cloro es -1; en el óxido de magnesio el oxígeno es -2 y el magnesio es +2; y así sucesivamente. En estos compuestos iónicos binarios los estados de oxidación son simplemente las cargas de los iones.
ION
ESTADO DE OXIDACION
Na+
+1
Cl-
-1
Mg2+
+2
O2-
-2
En un elemento puro todos los átomosson neutros. Por ejemplo el sodio metálico contiene átomos de sodio neutros y el cloro gaseoso está constituido por moléculas Cl2, que contienen dos átomos de cloro neutros. Por lo tanto un átomo de un elemento puro no tiene carga y se le asigna el estado de oxidación de cero.
En un compuesto covalente como el agua aunque no hay iones presentes en realidad, es de utilidad asignar...
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