Problema nº 4 de ecuaciones de óxido reducción, igualar reacciones por el método del número de oxidación - TP03
Enunciado del ejercicio nº 4
Igualar las siguientes reacciones redox por el método del número de oxidación:
a) KClO₃ ⟶ KCl + O₂
b) CaS + HNO₃ ⟶ Ca(NO₃)₂ + NO + S + H₂O
c) HCl + KMnO₄ ⟶ KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O
Solución
En todos los casos determinamos el cambio de número de oxidación (valencia) en el oxidante y en el reductor.
a)
KClO₃ ⟶ KCl + O₂
Primero disociamos los compuestos:
K⁺ + Cl⁵⁺ + 3·O²⁻ ⟶ K⁺ + Cl⁻ + O₂°
El potasio no varía.
O²⁻ - 2·e = O₂° (oxidación)
Cl⁵⁺ + 6·e = Cl⁻ (reducción)
Armamos las hemireacciones y equilibramos:
| 2·O²⁻ - 4·e | ⟶ | O₂° |
| Cl⁵⁺ + 6·e | ⟶ | Cl⁻ |
Multiplicamos la hemirreacción del oxígeno para que el número de electrones tomados o cedidos sea el mismo, luego sumamos.
| 3·(2·O²⁻ - 4·e | ⟶ | O₂°) |
| 2·(Cl⁵⁺ + 6·e | ⟶ | Cl⁻) |
| 6·O²⁻ - 12·e | ⟶ | 3·O₂° |
| 2·Cl⁵⁺ + 12·e | ⟶ | 2·Cl⁻ |
| 6·O²⁻ + 2·Cl⁵⁺ | ⟶ | 3·O₂° + 2·Cl⁻ |
Volvemos a la primera ecuación y la armamos con los nuevos coeficientes:
2·KClO₃ ⟶ 2·KCl + 3·O₂
Observar que los coeficientes hallados se colocaron sólo en los compuestos donde ocurrió oxidación y reducción.
La ecuación queda igualada.
b)
CaS + HNO₃ ⟶ Ca(NO₃)₂ + NO + S + H₂O
Primero disociamos los compuestos:
Ca²⁺ + S²⁻ + H⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻ ⟶ Ca²⁺ + 2·(N⁵⁺ + 3·O²⁻) + N²⁺ + O²⁻ + S° + 2·H⁺ + O²⁻
Los elementos que varían son:
S²⁻ - 2·e ⟶ S° (oxidación)
N⁵⁺ + 3·e ⟶ N²⁺ (reducción)
Armamos las hemireacciones:
| S²⁻ - 2·e | ⟶ | S° |
| N⁵⁺ + 3·e | ⟶ | N²⁺ |
Multiplicamos las hemirreacciones para que el número de electrones tomados o cedidos sea el mismo, luego sumamos.
| 3·(S²⁻ - 2·e | ⟶ | S°) |
| 2·(N⁵⁺ + 3·e | ⟶ | N²⁺) |
| 3·S²⁻ - 6·e | ⟶ | 3·S° |
| 2·N⁵⁺ + 6·e | ⟶ | 2·N²⁺ |
| 3·S²⁻ + 2·N⁵⁺ | ⟶ | 3·S° + 2·N²⁺ |
Volvemos a la primera ecuación y la armamos con los nuevos coeficientes:
3·CaS + 2·HNO₃ ⟶ Ca(NO₃)₂ + 2·NO + 3·S + H₂O
Observar que los coeficientes hallados se colocaron sólo en los compuestos donde ocurrió oxidación y reducción.
Terminamos de equilibrar la ecuación:
3·CaS + 8·HNO₃ ⟶ 3·Ca(NO₃)₂ + 2·NO + 3·S + 4·H₂O
La ecuación queda igualada.
c)
HCl + KMnO₄ ⟶ KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O
Primero disociamos los compuestos:
H⁺ + Cl⁻ + K⁺ + Mn⁷⁺ + 4·O²⁻ ⟶ K⁺ + Cl⁻ + Mn²⁺ + 2·Cl⁻ + Cl₂° + 2·H⁺ + O²⁻
Los elementos que varían son:
2·Cl⁻ - 2·e ⟶ Cl₂° (oxidación)
Mn⁷⁺ + 5·e ⟶ Mn²⁺ (reducción)
Armamos las hemireacciones:
| 2·Cl⁻ - 2·e | ⟶ | Cl₂° |
| Mn⁷⁺ + 5·e | ⟶ | Mn²⁺ |
Multiplicamos las hemirreacciones para que el número de electrones tomados o cedidos sea el mismo, luego sumamos.
| 5·(2·Cl⁻ - 2·e | ⟶ | Cl₂°) |
| 2·(Mn⁷⁺ + 5·e | ⟶ | Mn²⁺) |
| 10·Cl⁻ - 10·e | ⟶ | 5·Cl₂° |
| 2·Mn⁷⁺ + 10·e | ⟶ | 2·Mn²⁺ |
| 10·Cl⁻ + 2·Mn⁷⁺ | ⟶ | 5·Cl₂° + 2·Mn²⁺ |
Volvemos a la primera ecuación y la armamos con los nuevos coeficientes:
10·HCl + 2·KMnO₄ ⟶ KCl + 2·MnCl₂ + 5·Cl₂ + H₂O
Observar que los coeficientes hallados se colocaron sólo en los compuestos donde ocurrió oxidación y reducción.
Terminamos de equilibrar la ecuación:
16·HCl + 2·KMnO₄ ⟶ 2·KCl + 2·MnCl₂ + 5·Cl₂ + 8·H₂O
La ecuación queda igualada.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar reacciones redox por el método del número de oxidación