quimica en la ingenieria.Redox

Resumen TEMA 14.

Equilibrios redox.

Química. 1º GIE.

Tema 14. Equilibrios redox.
1.
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6.

Reacciones redox.
Número o estado de oxidación.
Ajuste de reacciones redox.
Celdas electroquímicas.
Potencial de celda y energía libre de Gibbs.
Potencial de reducción estándar.

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Potencial estándar de una celda.
Potencial y composición de unamezcla.
Potencial estándar y constante de equilibrio.
Baterías.
Electrolisis.
Corrosión.

1. Reacciones redox.
La electroquímica trata de la conversión de energía eléctrica en energía química y viceversa.
Una reacción de oxidación reducción, o redox, es aquella en la que se produce la transferencia de
electrones desde una especie a otra.
• La sustancia que cede o pierde electrones sufre unproceso de oxidación (se oxida): es el agente
reductor.
• La sustancia que capta electrones sufre un proceso de reducción (se reduce): es el agente oxidante.
Ecuación neta o global:
Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s)
semirreacción de oxidación: Zn(s)  Zn2+(aq) + 2 e
semirreacción de reducción: Cu2+(aq) + 2 e  Cu(s)

2. Número de oxidación (o estado de oxidación).
Para identificarqué especie se oxida y qué especie se reduce, es decir, para hacer un seguimiento de los
electrones transferidos, se utilizan los números de oxidación o estados de oxidación de cada elemento
involucrado en la reacción química.

Basándonos en el estado de oxidación, decimos que:
La oxidación es el proceso en el que algún elemento de una especie química aumenta su estado de
oxidación (por cesiónde electrones).
La reducción es el proceso en el que algún elemento de una especie química disminuye su estado de
oxidación (por captación de electrones).
Agente oxidante: especie que capta electrones haciendo aumentar el número de oxidación de otra especie
(oxidándola).
Agente reductor: especie química que cede electrones, haciendo disminuir el estado de oxidación de otra
especie(reduciéndola).
En toda reacción redox, las semirreacciones de oxidación y reducción tienen lugar simultáneamente.
El número de electrones cedidos por el agente reductor es igual a los ganados por el agente oxidante.

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Equilibrios redox.

Química. 1º GIE.

3. Ajuste de ecuaciones redox.
Utilizaremos el método de las semirreacciones o método del ión-electrón.
Los pasos aseguir, en el caso de una reacción redox en medio ácido, son los siguientes:
 Escribir la ecuación para las semirreacciones de oxidación y de reducción.
 En cada semiecuación:
• Ajustar los átomos de todos los elementos menos el H y el O.
• Ajustar el O añadiendo agua.
• Ajustar el hidrógeno añadiendo H+.
• Ajustar las cargas añadiendo electrones.
 Si es necesario, igualar el número deelectrones en las semiecuaciones de oxidación y de reducción,
multiplicando una o ambas semiecuaciones por el número entero apropiado.
 Sumar las semiecuaciones y cancelar las especies comunes a ambos lados de la ecuación neta.
 Comprobar que el número de átomos y de cargas están ajustados.
 Si es necesario, añadimos las especies que no intervienen en el proceso redox, reorganizamos, yescribimos la ecuación molecular.

EJERCICIO: Ajuste la siguiente ecuación redox en medio ácido:
KMnO4(aq) + H2C2O4(aq)  Mn2+(aq) + CO2(g) (medio ácido de sulfúrico)
Primero identificamos las especies que intervienen en el proceso redox, es decir, las que se oxidan o
reducen. Para ello, se asignan números de oxidación a cada elemento en ambos miembros de la ecuación
química y vemos cuáles de ellosson diferentes a un lado y a otro de la ecuación. En el ejemplo, tenemos
Mn(VII) en la especie permanganato que pasa a Mn(II), es la especie que se reduce. Necesariamente,
alguna otra especie ha de oxidarse: tenemos C(III) en el ácido oxálico, que pasa a C(IV) en el dióxido de
carbono, CO2.
•

Escribimos las semirreacciones de reducción y oxidación:

semirreacción de reducción: MnO4...