Problema nº 2 de ecuaciones de óxido reducción, identificar reacciones de redox - TP04

Enunciado del ejercicio nº 2

En cada una de las siguientes ecuaciones indique si la reacción es redox o no lo es; si hay oxidación-reducción diga qué es lo que se oxida, lo que se reduce e indique los agentes oxidantes y reductores:

a) HNO₃ + H₃PO₃ ⟶ NO + H₃PO₄ + H₂O

b) HNO₃ + I₂ ⟶ HIO₃ + NO + H₂O

c) Na₂S + AgNO₃ ⟶ Ag₂S + NaNO₃

d) H⁺ + NO₃⁻ + Fe²⁺ ⟶ NO + Fe³⁺ + H₂O

e) FeBr₂ + Br₂ ⟶ FeBr₃

f) S₂O₃²⁻ + I₂ ⟶ S₄O₆²⁻ + I⁻

g) H₂O₂ + MnO₄⁻ ⟶ O₂ + Mn²⁺

Solución

Expresamos las reacciones en forma electrónica.

a) Reacción de oxidación del ácido ortofosforoso por el ácido nítrico con formación de ácido ortofosfórico y óxido nítrico.

HNO₃ + H₃PO₃ ⟶ NO + H₃PO₄ + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻ + 3·H⁺ + P³⁺ + 3·O²⁻ ⟶ N²⁺ + O²⁻ + 3·H⁺ + P⁵⁺ + 4·O²⁻ + 2·H⁺ + O²⁻

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

P³⁺ ⟶ P⁵⁺, se oxida, cede 2 electrones.

Respuesta a): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: fósforo.

b) Reacción de oxidación del yodo libre por el ácido nítrico con formación de ácido yódico y óxido nítrico.

HNO₃ + I₂ ⟶ HIO₃ + NO + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻ + I₂° ⟶ H⁺ + I⁵⁺ + 3·O²⁻ + N²⁺ + O²⁻ + 2·H⁺ + O²⁻

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

I₂° ⟶ I⁵⁺, se oxida, cede 5 electrones.

Respuesta b): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: yodo.

Na₂S + AgNO₃ ⟶ Ag₂S + NaNO₃

2·Na⁺ + S²⁻ + Ag⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻ ⟶ 2·Ag⁺ + S²⁻ + Na⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻

No hay elementos donde cambie el número de oxidación.

Respuesta c): No es una reacción de óxido-reducción.

d) Reacción de oxidación del ion ferroso por el ion nitrato con formación de ion férrico y óxido nítrico.

H⁺ + NO₃⁻ + Fe²⁺ ⟶ NO + Fe³⁺ + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O²⁻ + Fe²⁺ ⟶ N²⁺ + O²⁻ + Fe³⁺ + 2·H⁺ + O²⁻

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta d): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: hierro.

e) Reacción de oxidación del ion ferroso por el bromo libre con formación de ion férrico y ion bromuro.

FeBr₂ + Br₂ ⟶ FeBr₃

Fe²⁺ + 2·Br⁻ + Br₂° ⟶ Fe³⁺ + 3·Br⁻

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

Br₂° ⟶ Br⁻, se reduce, capta 1 electrón.

Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta e): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: bromo.

Agente reductor: hierro.

f) Reacción de oxidación del ion tiosulfato por el yodo libre con formación de ion tetrationato y ion yoduro.

S₂O₃²⁻ + I₂ ⟶ S₄O₆²⁻ + I⁻

2·S²⁺ + 3·O²⁻ + I₂° ⟶ 2·S⁵⁺ + 6·O²⁻ + 2·S° + I⁻

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

I₂° ⟶ I⁻, se reduce, capta 1 electrón.

S²⁺ ⟶ S°, se reduce, capta 2 electrones como consecuencia de la oxidación, no es agente oxidante.

S²⁺ ⟶ S⁵⁺, se oxida, cede 3 electrones.

Respuesta f): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: yodo.

Agente reductor: azufre.

Nota:

S₄O₆²⁻: ion tetrationato (H₂S₄O₆).

S₂O₃²⁻: ion tiosulfato (H₂S₂O₃).

g) Reacción de oxidación del peróxido de hidrógeno por el ion permanganato con formación de ion manganoso y oxígeno libre.

H₂O₂ + MnO₄⁻ ⟶ O₂ + Mn²⁺

2·H⁺ + 2·O⁻ + Mn⁷⁺ + 4·O²⁻ ⟶ O₂° + Mn²⁺

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

Mn⁷⁺ ⟶ Mn²⁺, se reduce, capta 5 electrones.

O⁻ ⟶ O₂°, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta g): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: manganeso.

Agente reductor: oxígeno.

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo identificar ecuaciones de óxido-reducción