Este documento describe diferentes agentes reductores como el oxígeno, el hidrógeno gaseoso y el carbono en forma de coque. También presenta ejemplos de reacciones de reducción utilizando estos agentes, como la reducción del óxido de estaño con carbono y la reducción de óxido de tungsteno con hidrógeno. Además, explica cómo balancear ecuaciones redox mediante la escritura de ecuaciones de medias reacciones de oxidación y reducción.
2. No hay agente que se destaque como el oxigeno, el hidrogeno gaseoso reduce
muchos compuestos, pero es relativamente costoso, el carbono en forma de coque es
mucho mas accesible.
Ejemplos:
𝑆𝑛𝑂2 + 𝐶 → 𝑆𝑛 + 𝐶𝑂2
En este caso el estaño se obtiene por reducción del óxido de estaño (IV), con el
carbono como agente reductor.
𝑊𝑂3 + 3𝐻2 → 𝑊 + 3 𝐻2 𝑂
En este caso se utiliza el hidrogeno para obtener metales costosos (tungsteno)
3. Medias reacciones de oxidación y reducción
En toda reacción redox hay una especie que se reduce, a esto se lo conoce como
ecuación de media reacción de reducción y de manera análoga se puede escribir
una ecuación de media reacción de oxidación para la especie que sufre
oxidación.
Un método excelente de balanceo redox se basa en el uso de ecuaciones.
4. ¿Cómo balancear ecuaciones redox?
𝑀𝑛𝑂4 + 𝐹𝑒2+
→ 𝑀𝑛2+
+ 𝐹𝑒3+
1. Escribir ecuaciones individuales
𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+
𝐹𝑒2+ → 𝐹𝑒3+
2. Balancea los átomos de Mn
𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+
3. Balancea los átomos del O con 𝐻2 𝑂
𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂
4. Balancea los átomos de H con 𝐻+
8 𝐻+ + 𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂
5. 5. Balancea las cargas eléctricas con 𝑒−
5𝑒− + 8 𝐻+ + 𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂
𝐹𝑒2+ → 𝐹𝑒3+ + 𝑒−
6. Multiplica la ecuación por el numero del conjunto mas simple
5𝑒− + 8 𝐻+ + 𝑀𝑛𝑂
−
4 → 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂
5 𝐹𝑒2+
→ 5 𝐹𝑒3+
+ 5 𝑒−
5 𝑒− + 𝑀𝑛𝑂
−
4 + 5 𝐹𝑒2+ + 8𝐻+ → 𝑀𝑛2+ + 5 𝐹𝑒3+ + 4𝐻2 𝑂 + 5 𝑒−
7. Cancela los electrones para obtener la ecuación balanceada más sencilla.
𝑀𝑛𝑂
−
4 + 5 𝐹𝑒2+
+ 8𝐻+
→ 𝑀𝑛2+
+ 5 𝐹𝑒3+
+ 4𝐻2 𝑂
6. 17.7 Celdas Electrolíticas
La reacción de descomposición que se lleva a cabo cuando se hace pasar
una corriente directa por un compuesto iónico recibe el nombre de
electrólisis.
https://www.youtube.com/watch?v=m2Re-9sa8Bs
7. Recuerda que hay reducción siempre que se presenta una ganancia de electrones:
𝑁𝑎+
+ 𝑒−
→ 𝑁𝑎
Recuerda que hay oxidación siempre que se presenta una pérdida de electrones:
2 𝐶𝑙− → 𝐶𝑙2(𝑔) + 2𝑒−
La reducción se lleva a cabo en el electrodo conocido como cátodo.
La oxidación se lleva a cabo en el electrodo conocido como ánodo
8. 17.8 Celdas Voltaicas
Un cambio químico también puede producir electricidad.
Todo sistema que genere una corriente eléctrica a partir de una reacción
química o viceversa; recibe el nombre de celda electroquímica.
Una celda electroquímica que emplea electricidad para impulsar una
reacción química es una celda electrolítica.
Una celda electroquímica que se vale de una reacción espontanea para
generar una corriente eléctrica se llama celda Voltaica, o celda Galvánica.
9. Una celda voltaica se construye a partir de dos medias celdas. En una de las medias
celdas se lleva a cabo la oxidación, y la reducción tiene lugar en la otra media celda.
Un puente salino es un tubo lleno de una solución acuosa o gel que contiene un
electrolito fuerte.
El motor de una celda electroquímica es su tendencia a alcanzar el equilibrio