quimica

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio básico)(medio básico)

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

Patricio VásquezLeyes Químicas II

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

REGLAS:El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga


OHKOHMnOKNONHKMnO 2234 3



REGLAS:

+1 +1

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1


+1



REGLAS:

-2 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2


-2-2-2+1 +1+1



REGLAS:

+1 +1

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 y +2 para los alcalinotérreos

-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1



REGLAS:El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3

+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1



REGLAS:

+7 +5

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3La suma de todos los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto neutro es cero. Si el compuesto es iónico, dicha suma es igual a la carga del ion.

+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3


2) Identificar que elemento se reduce y que elemento se oxida

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3


3) Escribir en forma iónica las semirreacciones de oxidación y de reducción*

*¡¡CUIDADO!!: sólo se ponen en forma iónica los ácidos, los hidróxidos y las sales

La carga eléctrica (q) surge de la suma de los números de oxidación, así por ejemplo en el ion permanganato:

MnO4

+7 -2q=7+(4·(-2))=-1 MnO 4

-

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4- MnO2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

NH 3 NO -3


3) Ajustar cada semirreacción

A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 NO -3



B) Ajustamos el oxígeno e hidrógeno a la vez añadiendo H2O en el miembro que tenga más oxígeno e iones OH- en el otro.


OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2

OMnO4- MnO2 2 OH-4H2

1) Suponemos un nuevo coeficiente para H2O (2)

2) Calculamos el coeficiente para OH- que ajusta los oxígenos (4)

3) Comprobamos si H queda ajustado:· Como resultan 4H a la izquierda y 4H a la derecha, ¡¡hemos terminado!!



D) Ajustamos las cargas añadiendo electrones (e-) de manera que la carga neta sea igual en ambos miembros


OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2

-

x

x=3

OMnO4- MnO2 2 OH4H2 xe-

B) Ajustamos el oxígeno e hidrógeno a la vez añadiendo H2O en el miembro que tenga más oxígeno e iones OH- en el otro.


4) Multiplicar cada semirreacción por un coeficiente para que tengan igual nº de electrones

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2


5) Sumar ambas semirreacciones

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

MnO4- 16 8

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2

OH2 NH33 OH -27 MnO28 OH -32NO -33 18 OH2


6) Convertir la reacción iónica en molecular

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2

MnO4- 16 8 OH2 NH33 OH -27 MnO28 OH -32NO -

33 18 OH2



PRIMERO SIMPLIFICAMOS LAS ESPECIES IGUALES EN AMBOS MIEMBROS

Como si de una ecuación matemática se tratara, se van 16 moléculas de H2O de cada miembro

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2


33 18 OH220



PRIMERO SIMPLIFICAMOS LAS ESPECIES IGUALES EN AMBOS MIEMBROS

Igualmente se van 27 iones OH- de cada miembro

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2


33 18 OH220 0 5



CADA ION PERMANGANATO (MnO4-) LLEVA UN ION POTASIO (K+) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

OS. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2


33 18 OH220 0 5

O



S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO4-

NH MnO2 2 3e-

8e-( )·8( )·3

PARA LAS SUSTANCIAS MOLECULARES CONSERVAMOS LOS COEFICIENTES

OH -4H2


+7 +5+1 +1-2 -2


-2-2-2+1 +1+1+1 +4-3

3 OH -9 NO -3 O6H2

OHKOHMnOKNONHKMnO 2234 258338 3

MnO4- 16

K +8

8OH2 NH33 OH -27 MnO28 OH -32NO -

33 18 OH220 0 5

K +35

K +8


REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga




REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaEl estado de oxidación de un elemento libre es ceroEl estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2

El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 y +2 para los alcalinotérreosEn las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3La suma de todos los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto neutro es cero. Si el compuesto es iónico, dicha suma es igual a la carga del ion.


2) Identificar que elemento se reduce y que elemento se oxida


REDUCCIÓN OXIDACIÓN


3) Escribir en forma iónica las semirreacciones de oxidación y de reducción*



*¡¡CUIDADO!!: sólo se ponen en forma iónica los ácidos, los hidróxidos y las sales

La carga eléctrica (q) surge de la suma de los números de oxidación, así por ejemplo en el ion permanganato:

MnO4

+7 -2q=7+(4·(-2))=-1 MnO 4

-1

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-1

MnCl - Cl2




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-1

MnCl -1 Cl2


2

OXIDACIÓN




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-1

MnCl - Cl2

B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario


2 OH24

OXIDACIÓN




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-1

MnCl - Cl2


C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesario


2OH2 4H + 8

OXIDACIÓN




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl2


C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesario

D) Ajustamos las cargas añadiendo electrones (e-) de manera que la carga neta sea igual en ambos miembros


2OH2 4H + 8 5e-

2e-

OXIDACIÓN

MnO 42+-

Mn OH2 4H + 8 xe-MnO 42+-

Mn OH2 4H + 8 xe-

x

x=5


4) Multiplicar cada semirreacción por un coeficiente para que tengan igual nº de electrones


REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5


5) Sumar ambas semirreacciones


REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl222 5

OXIDACIÓN





S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl222 5





LOS PROTONES (H+) Y LOS IONES CLORURO (Cl-) DEBEN FORMAR EL ÁCIDO CLORHÍDRICO, Y RESULTA ÚTIL DEJAR A LOS ÁCIDOS PARA EL FINAL

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl2

K + 5KCl22 5

2 +




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl2

K + Cl -222 5

2

OHKClClMnClHClKMnO 2224 2 10 2 5 8SE COLOCA LOS SUBINDICES EN LA REACCIÓN PRINCIPAL

OHKClClMnClHClKMnO 2224 OHKClClMnClHClKMnO 2224 OHKClClMnClHClKMnO 2224

10Cl -

SE PUEDE NOTAR QUE LA ECUACION NO SE BALENCEA Y SE PROCEDE REMPLAZAR 16 POR 10




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl2

K + Cl -222 5

2

OHKClClMnClHClKMnO 2224 2 10 2 25 8SE COLOCA LOS SUBINDICES EN LA REACCIÓN PRINCIPAL


10Cl -

SE PUEDE NOTAR QUE LA ECUACION NO SE BALENCEA Y SE PROCEDE REMPLAZAR 16 POR 10




REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

MnCl - Cl22

OH2 4H + 8 5e-

2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

MnO 42+- Mn OH2 8H +16 Cl -10 Cl2

K + Cl -222 5

2

OHKClClMnClHClKMnO 2224 2 16 2 25 8SUSTITUIMOS EL COEFICIENTE 10 POR 16 Y ASI DE BALANCEA LA REACCIÓN


16H

LA REACCIÓN SE ENCUENTRA BALANCEADA

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