Problema nº 3-f de ecuaciones de óxido reducción, igualación dadas en forma iónica - TP04
Enunciado del ejercicio nº 3-f
Balancee la siguiente ecuación efectuada en medio acuoso:
MnO₄⁻ + SO₂ + H₂O ⟶ Mn²⁺ + SO₄²⁻ + H⁺
Reacción de oxidación del dióxido de azufre por el ion permanganato.
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.
MnO₄⁻ + SO₂ + H₂O ⟶ Mn²⁺ + SO₄²⁻ + H⁺
Identificamos los elementos e iones que se reducen y los que se oxidan.
El MnO₄⁻ pasa a Mn²⁺, se reduce, capta 5 electrones.
El SO₂ pasa a SO₄²⁻, se oxida, cede 2 electrones.
Armamos las semireacciones paso a paso.
Semirreacción de reducción:
MnO₄⁻ ⟶ Mn²⁺
Equilibramos los electrones:
MnO₄⁻ + 5·e ⟶ Mn²⁺
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
MnO₄²⁻ + 2·e ⟶ Mn²⁺ + 4·H₂O
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
MnO₄²⁻ + 2·e + 8·H⁺ ⟶ Mn²⁺ + 4·H₂O (1)
Semirreacción de oxidación:
SO₂ ⟶ SO₄²⁻
Equilibramos los electrones:
SO₂ - 2·e ⟶ SO₄²⁻
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
SO₂ - 2·e + 2·H₂O ⟶ SO₄²⁻
Compensamos el hidrógeno y lo equilibramos:
SO₂ - 2·e + 2·H₂O ⟶ SO₄²⁻ + 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) | MnO₄²⁻ | + 2·e | + 8·H⁺ | ⟶ | Mn²⁺ | + 4·H₂O | ||||
| 2) | + SO₂ | - 2·e | + 2·H₂O | ⟶ | + SO₄²⁻ | + 4·H⁺ |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
| MnO₄²⁻ | + 2·e | + 8·H⁺ | ⟶ | Mn²⁺ | + 4·H₂O | ||||
| + SO₂ | - 2·e | + 2·H₂O | ⟶ | + SO₄²⁻ | + 4·H⁺ | ||||
| MnO₄²⁻ | + SO₂ | + 0 | + 8·H⁺ | + 2·H₂O | ⟶ | Mn²⁺ | + SO₄²⁻ | + 4·H⁺ | + 4·H₂O |
MnO₄²⁻ + SO₂ + 8·H⁺ + 2·H₂O ⟶ Mn²⁺ + SO₄²⁻ + 4·H⁺ + 4·H₂O
Hay iones hidrógeno y moléculas de agua en ambos términos, cancelamos:
MnO₄²⁻ + SO₂ + 4·H⁺ ⟶ Mn²⁺ + SO₄²⁻ + 2·H₂O
La ecuación queda igualada.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox dadas en forma iónica