Problema nº 3-b de ecuaciones de óxido reducción, igualación dadas en forma iónica - TP04
Enunciado del ejercicio nº 3-b
Balancee la siguiente ecuación efectuada en medio acuoso:
As₂O₃ + H⁺ + NO₃⁻ + H₂O ⟶ H₃AsO₄ + NO
Reacción de oxidación del óxido arsenioso por el ion nitrato con formación de ácido arsénico y óxido nítrico.
Solución
La siguiente reacción se realiza en medio acuoso, hay compuestos que están representados en forma iónica e incompleta. Están presentes los elementos que se reducen y los que se oxidan. Nos enfocamos en ellos sin importar los iones o compuestos faltantes.
As₂O₃ + H⁺ + NO₃⁻ + H₂O ⟶ H₃AsO₄ + NO
Identificamos los elementos e iones que se reducen y los que se oxidan.
El NO₃⁻ pasa a NO, se reduce, capta 3 electrones.
El As₂O₃ pasa a H₃AsO₄, se oxida, cede 2 electrones.
Armamos las semireacciones paso a paso.
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
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
NO₃⁻ + 3·e + 4·H⁺ ⟶ NO + 2·H₂O (1)
Semirreacción de oxidación:
As₂O₃ ⟶ 2·H₃AsO₄
Equilibramos los electrones:
As₂O₃ - 4·e ⟶ 2·H₃AsO₄
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
As₂O₃ - 4·e + 5·H₂O ⟶ 2·H₃AsO₄
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
As₂O₃ - 4·e + 5·H₂O ⟶ 2·H₃AsO₄ + 4·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) | + As₂O₃ | - 4·e | + 5·H₂O | ⟶ | + 2·H₃AsO₄ | + 4·H⁺ |
Multiplicamos apropiadamente las ecuaciones para poder simplificar los electrones:
| 4·( | NO₃⁻ | + 3·e | + 4·H⁺ | ⟶ | NO | + 2·H₂O | ) | ||||
| 3·( | + As₂O₃ | - 4·e | + 5·H₂O | ⟶ | + 2·H₃AsO₄ | + 4·H⁺ | ) |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
| 4·NO₃⁻ | + 12·e | + 16·H⁺ | ⟶ | 4·NO | + 8·H₂O | ||||
| + 3·As₂O₃ | - 12·e | + 15·H₂O | ⟶ | + 6·H₃AsO₄ | + 12·H⁺ | ||||
| 4·NO₃⁻ | + 3·As₂O₃ | + 0 | + 16·H⁺ | + 15·H₂O | ⟶ | 4·NO | + 6·H₃AsO₄ | + 12·H⁺ | + 8·H₂O |
4·NO₃⁻ + 3·As₂O₃ + 16·H⁺ + 15·H₂O ⟶ 4·NO + 6·H₃AsO₄ + 12·H⁺ + 8·H₂O
Hay iones hidrógeno y moléculas de agua en ambos términos, cancelamos:
4·NO₃⁻ + 3·As₂O₃ + 4·H⁺ + 7·H₂O ⟶ 4·NO + 6·H₃AsO₄
La ecuación queda igualada.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox dadas en forma iónica