ion/electron
por el método del ión-electrón
El método del ión-electrón se usa para balancear reacciones de oxidación-reducción que suelen ocurrir en
soluciones acuosas de ácidos fuertes o bases fuertes. Es a lo que se suele llamar reacciones RE DOX en medios ácido y
básico, respectivamente. Para balancear ecuaciones químicas que describan estasreacciones, hay que seguir las
siguientes reglas generales:
1.- La ecuación molecular se cambia forma iónica.
2.- Se plantean las semirreacciones de oxidación y de reducción.
3.- Se hace el balance de masas de cada semirreacción (aquí dependerá si se trata en medio básico o medio ácido).
4.- Se hace el balance de cargas de cada semirreacción.
5.- Se iguala la transferencia de electrones, que seala misma cantidad en las semirreacciones.
6.- Se suman las semirreacciones, se simplifican las especies repetidas, y eliminar la transferencia de electrones.
7.- Verificar tanto la ecuación iónica neta como la molecular por tanteo.
Veamos un ejemplo, primero en medio ácido:
La reacción MnO2 PbO2 HNO3 HMnO4 Pb(NO3)2 H2O , en medio ácido.
1.- Se cambia a su forma iónica,eliminando los iones espectadores o iones testigo (que no cambian durante toda la
reacción, aunque se deja el O en los óxidos, anhídridos y oxianiones), en éste caso, son H y NO3:
MnO2 PbO2 MnO4 Pb2
(1.1)
2.- Se plantean las semirreacciones, una para la oxidación, otra para la reducción. En éste caso, el Pb es quién se
reduce (de Pb4 a Pb2) y el Mn es quien se oxida (de Mn4a Mn7):
MnO2 MnO4
Reducción
PbO2 Pb2
Oxidación
(1.2)
3.- Se hace el balance de masas, es decir, los átomos de cada elemento en ambos lado de cada semirreacción. Primero
se balancean los átomos distintos de H y O. Para medio ácido, el balance de H y O se usa empleando únicamente H
y H2O. Ahora, para balancear el O, siempre se deberá agregar la mismacantidad de moles de H2O del lado contrario al
exceso de moles de átomos de O, y del mismo lado del exceso se agregan suficientes moles de iones H.
Es decir: n e x c e sde O x H n H2O
o
(En donde n indica el número de átomos en exceso en un lado y debe ser la misma cantidad de moles de agua a añadir
en el otro lado, y en el lado del exceso agregar la cantidad suficiente de H parabalancear el H.)
Por lo tanto, aquí, vemos en la semirreacción de reducción hay 2 excesos de O en el lado de los productos (ya que hay
4 en éste lado y 2 en el de los reactivos: 4 2 2), por lo que debemos agregar 2 moles de agua en el lado de los
reactivos, y del lado de los productos poner 4 moles de H, para que quede balanceado el H y el O:
MnO2 2H2O MnO4 4 H Reducción
PbO2 4 H Pb2 2H2O
Y se hace lo propio en la semirreacción de oxidación.
Oxidación
(1.3)
4.- Se hace el balance de cargas en cada semirreacción. Para ello, hay que contar el total de cargas positivas y
negativas en cada lado, y sumarlas. Es decir, se suman las cargas positivas y negativas del lado de los reactivos y se
hace lo mismo en el lado de los productos. Debe dehaber una diferencia entre un lado y otro. Ahora, se deben de
equilibrar las cargas usando únicamente moles de electrones (e).
Por lo general, es recomendable que donde esté un exceso de cargas positivas (o las “menos negativas”) se deberán de
agregar los suficientes electrones para igualarlas a las cargas del lado opuesto.
Antes: 3 cargas positivas (4 - 1= 3)
Después: 0 cargas (netro) (4 - 1-3 = 0)
Antes: 0 cargas (netro)
Después: 0 cargas (netro)
MnO2 2H2O
PbO2 4 H 2e
MnO4 4H 3e
Antes: 4 cargas positivas
Después: 2 cargas positivas (4 - 2 = 2)
Reducción
Pb2 2H2O
Oxidación
(1.4)
Antes: 2 cargas positivas
Después: 2 cargas positivas
5.- Se igualan las transferencias de electrones (los que se ganaron y los que...
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