Download - Ppt 5 método ión-electrón
Demostrar la manera de balancear ecuaciones de óxido-reducción empleando semirreacciones.
Oxidación: Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos pierden e-.
Reducción: Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos ganan e-.
Agente Oxidante: Es la sustancia que se reduce (gana e-) provocando la oxidación.
Agente Oxidante: Es la sustancia que se reduce (gana e-) provocando la oxidación.
Agente Reductor: Es la sustancia que se oxida (pierde e-) provocando la reducción.
En algunas ecuaciones una sustancia puede actuar como oxidante y como reductor (reacciones de dismutación)
Para entender este método se debe tener claro las disociaciones de ácidos, bases y sales (electrolitos) estudiados en el equilibrio iónico.
Recapitulando, tenemos los ácidos se disocian en H+ y el anión negativo.
las sales se disocian en el catión positivo y el OH-
El método del ión-electrón, en general, es un poco más largo que el del número de oxidación; sin embargo, por ser más sistemático, es menos probable que conduzca a error. Además este método es más práctico cuando se trate de balancear ecuaciones iónicas, evitándose determinar los números de oxidación de cada elemento para saber cuál elemento se oxida y cuál se reduce, ya que aquí se oxida el que pierda e-, es decir, la ecuación donde aparezcan los e-, hacia la derecha; y se reduce el que gane e-, es decir, la ecuación donde aparezcan los e-hacia la izquierda
Se debe balancear la siguiente ecuación:MnO4-
(ac) + Fe2+(ac)
MedioÁcido
Fe3+(ac) + Mn2+
(ac)
Puede determinarse a simple vista?
Se identifican y se escriben las ecuaciones de las semirreacciones. Los estados de oxidación en la semi-rreacción en que participa el ion permanganato indican que el manganeso se reduce.
Como el estado de oxidación del manganeso varia de +7 a +2, se reduce. Por tanto ésta es la semi-rreacción de reducción. Tiene electrones como reactivos aunque todavía no se escriben. La otra semi-rreacción es la oxidación de hierro(II) a hierro(III) y es la semi-rreacción de oxidación.
Se balancea cada semi-rreacción
Para la reacción de reducción se tiene que: MnO4- Mn2+
(El manganeso ya está balanceado)
Se balancea el oxígeno añadiendo 4H2O al lado derecho de la ecuación: MnO4
- Mn2+ + 4H2O
A continuación se balancea el hidrógeno añadiendo 8H+ al lado izquierdo: 8H+ + MnO4
- Mn2+ + 4H2O
Todos los elementos están balanceados pero es necesario balancear los cargos usando electrones. De momento se tienen las siguientes cargas para reactivos y productos en la semi-rreacción de reducción.
8H+ + MnO4- Mn2+ + 4H2O
8+ + 1- 2+ + 0
7+ +2
Se igualan las cargas añadiendo cinco electrones al lado izquierdo.
5e- + 8H++ MnO4- Mn2+ + 4H2O
2- 2+
Ahora tanto los elementos como las cargas se encuentran balanceados por lo que ésta es una semi-rreacción de reducción balanceada. El hecho de que aparezcan cinco electrones del lado de los reactivos de la ecuación es lógico porque se requieren cinco electrones para reducir de MnO4
-(en donde Mn tiene estado de oxidación de +7) a Mn2+ (en donde Mn tiene estado de oxidación de +2).
Para la reacción de oxidación Fe2+Fe3+ los elementos se encuentran balanceados, por lo que sólo hay que balancear la carga.
Fe2+ Fe3+ 2+ 3+
Se necesita un electrón del lado derecho para tener carga neta 2+ en ambos lados.
Fe2+ Fe3+ + e-
2+ 2+
Se iguala el número de electrones que se transfieren en las dos semirreacciones. Como en la semi-rreacción de reducción hay transferencia de cinco electrones y en la semi-rreacción de oxidación sólo se transfiere un electrón, hay que multiplicar la semi-rreacción de oxidación por 5.
5Fe2+ 5Fe3+ + 5e-
Se suman las semirreacciones
Obsérvese que los electrones se cancelan (como es lógico) para obtener la ecuación final balanceada.
Se indican los estados físicos de reactivos y productos (ac) y (l) en este caso únicamente en la ecuación final balanceada.
Verificar que los elementos y las cargas estén balanceados.
Elementos
5Fe, 1Mn, 40, 8H 5Fe, 1Mn, 40, 8H
Cargas 17+ 17+
Al arrancar el motor de un automóvil se emplea energía que es aportada por el acumulador del mismo. En éste se verifica una reacción de óxido reducción entre el plomo metálico y el óxido de plomo(IV) que da la potencia necesaria para el arranque. La ecuación no balanceada para una versión simplificada de la reacción es:
Balancee esta reacción mediante el método de la ión-electrón (semi-reacciones).