Problema nº 5-a de ecuaciones de óxido reducción neta, igualación en forma iónica neta - TP04
Enunciado del ejercicio nº 5-a
Balancee la siguiente ecuación después de haberla expresado en forma iónica neta:
HCl(aq) + HNO₃(aq) ⟶ HClO(aq) + NO(g) + H₂O(l)
Solución
Reacción de oxidación del ácido clorhídrico por el ácido nítrico con formación de ácido hipocloroso y óxido nítrico.
La siguiente reacción se realiza en medio acuoso.
HCl(aq) + HNO₃(aq) ⟶ HClO(aq) + NO(g) + H₂O(l)
Expresamos las sustancias en forma iónica y/o molecular según corresponda.
H⁺ + Cl⁻ + H⁺ + NO₃⁻ ⟶ H⁺ + ClO⁻ + NO + H₂O
El Cl⁻ pasa a ClO⁻, se oxida, cede 2 electrones.
El NO₃⁻ pasa a NO, se reduce, capta 3 electrones.
Presentamos en la ecuación solo los iones o moléculas que intervienen en la oxidación-reducción, es decir en forma iónica neta.
Cl⁻ + H⁺ + NO₃⁻ ⟶ ClO⁻ + NO + H₂O
Semirreacción de reducción:
NO₃⁻ ⟶ NO
Equilibramos los electrones:
NO₃⁻ + 3·e ⟶ NO
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
NO₃⁻ + 3·e ⟶ NO + 2·H₂O
Compensamos el hidrógeno y lo equilibramos:
NO₃⁻ + 3·e + 4·H⁺ ⟶ NO + 2·H₂O (1)
Semirreacción de oxidación:
Cl⁻ ⟶ ClO⁻
Equilibramos los electrones:
Cl⁻ - 2·e ⟶ ClO⁻
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
Cl⁻ - 2·e + H₂O ⟶ ClO⁻
Compensamos el hidrógeno y lo equilibramos:
Cl⁻ - 2·e + H₂O ⟶ ClO⁻ + 2·H⁺ (2)
Se conserva la clase y la masa de los elementos (Ley de Lavoisier), sus cargas no cuentan.
El balance de la carga está equilibrado en cada semirreacción.
La ecuación completa es (1) y (2):
| 1) | NO₃⁻ | + 3·e | + 4·H⁺ | ⟶ | NO | + 2·H₂O | ||||
| 2) | + Cl⁻ | - 2·e | + H₂O | ⟶ | + ClO⁻ | + 2·H⁺ |
Multiplicamos apropiadamente las ecuaciones para poder simplificar los electrones:
| 2·( | NO₃⁻ | + 3·e | + 4·H⁺ | ⟶ | NO | + 2·H₂O | ) | ||||
| 3·( | + Cl⁻ | - 2·e | + H₂O | ⟶ | + ClO⁻ | + 2·H⁺ | ) |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
| 2·NO₃⁻ | + 6·e | + 8·H⁺ | ⟶ | 2·NO | + 4·H₂O | ||||
| + 3·Cl⁻ | - 6·e | + 3·H₂O | ⟶ | + 3·ClO⁻ | + 6·H⁺ | ||||
| 2·NO₃⁻ | + 3·Cl⁻ | + 0 | + 8·H⁺ | + 3·H₂O | ⟶ | 2·NO | + 3·ClO⁻ | + 6·H⁺ | + 4·H₂O |
2·NO₃⁻ + 3·Cl⁻ + 8·H⁺ + 3·H₂O ⟶ 2·NO + 3·ClO⁻ + 6·H⁺ + 4·H₂O
Hay iones hidrógeno y moléculas de agua en ambos términos, cancelamos:
2·NO₃⁻ + 3·Cl⁻ + 2·H⁺ ⟶ 2·NO + 3·ClO⁻ + H₂O
La ecuación queda igualada en forma iónica neta.
Escribimos la reacción completa con los nuevos coeficientes:
3·HCl + 2·HNO₃ ⟶ 3·HClO + 2·NO + H₂O
Los iones 2·H⁺ que están a la izquierda quedan compensados con los iones 2·NO₃⁻.
Observar que los coeficientes hallados se colocaron sólo en los compuestos donde ocurrió oxidación y reducción.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox en forma iónica neta