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REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES  (Reacciones Redox) Unidad 5
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Historia ,[object Object],[object Object]
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Principales estados de oxidación. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],REPASO
Cálculo de  estado de oxidación (E.O.). ,[object Object],[object Object],[object Object],REPASO
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Definición actual ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ejemplo: Cu +AgNO 3 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Imagen cedida por © Grupo ANAYA S.A. Química 2º de bachillerrato
Ejemplo: Zn + Pb(NO 3 ) 2 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Imagen cedida por © Grupo ANAYA S.A. Química 2º de bachillerrato
Ejemplo: Zn + HCl (aq) ,[object Object]
Ejemplo:   Comprobar que la reacción de formación de hierro: Fe 2 O 3   + 3 CO    2 Fe + 3 CO 2  es una reacción redox. Indicar los E.O. de todos los elementos antes y después de la reacción   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Oxidantes y reductores ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
  Ejercicio A:  Formule, complete y ajuste las    siguientes reacciones, justificando de que tipo son:  a)  Cloruro de hidrógeno más amoniaco. b)  Carbonato cálcico más calor.  c)  Cloro más sodio. d)  Ácido sulfúrico más zinc metal ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Cuestión de Selectividad (Marzo 98)
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Ejemplo:   Ajuste redox en medio ácido KMnO 4  + H 2 SO 4  + KI    MnSO 4  + I 2  + K 2 SO 4  + H 2 O ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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  Ejercicio B:   a)  Ajuste la siguiente reacción      escribiendo las semirreacciones de oxido-reducción que se producen HClO + NaCl    NaClO + H 2 O + Cl 2  b)  Calcule el volumen de disolución de ácido hipocloroso 0,1  M que sería necesario utilizar para obtener 10 gramos de cloro. Datos: Masas atómicas: Cl=35,5 ; Na=23 ; 0=16 y H=1 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Problema de Selectividad (Septiembre 98)
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Valoración redox ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Valoración redox (cont.) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ejemplo:   Se valoran 50 ml de una disolución de FeSO 4   acidulada   con H 2 SO 4  con 30 ml de KMnO 4  0,25 M.¿Cuál será la concentración del FeSO 4  si el MnO 4 –  pasa a Mn 2+ ?   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
  Ejercicio C:   Cuando se hace reaccionar      permanganato de potasio con ácido clorhídrico se obtienen, entre otros productos, cloruro de manganeso (II) y cloro molecular.  a)  Ajuste y complete la reacción . Calcule los pesos equivalentes del oxidante y del reductor.  b)  Calcule el volumen de cloro, medido en condiciones normales, que se obtendrá al hacer reaccionar 100 g de permanganato de potasio con exceso de ácido clorhídrico. Masas atómicas: K=39,1; Mn=54,9; O=16,0; Cl=35,5; H= 1,0. R = 0,082 atm L K -1  mol -1 . ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Problema de Selectividad (Reserva 98)
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[object Object],1,51 MnO 4 –  ` + 8 H + + 5 e –     Mn 2+   + 2 H 2 O  MnO 4 –  / Mn 2+ 1,500 Au 3+  + 3 e –     Au Au 3+  / Au 1,36 Cl 2  + 2 e –     2 Cl – Cl 2  / Cl – 1,07 Br 2  + 2 e –     2 Br – Br 2  / Br – 0,80 Ag +  + 1 e –     Ag Ag +  / Ag 0,79 Hg 2+  + 2 e –     2 Hg Hg 2+  / Hg 0,53 MnO 4 –  ` + 2 H 2 O + 3 e –     MnO 2  + 4 OH – MnO 4 – /MnO 2 0,53 I 2  + 2 e –     2 I – I 2  / I – 0,34 Cu 2+  + 2 e –     Cu Cu 2+  / Cu 0,00 2 H +  + 2 e –     H 2 H +  / H 2 – 0,13 Pb 2+  + 2 e –     Pb Pb 2+  / Pb – 0,14 Sn 2+  + 2 e –     Sn Sn 2+  / Sn – 0,25 Ni 2+  + 2 e –     Ni Ni 2+  / Ni – 0,40 Cd 2+  + 2 e –     Cd Cd 2+  / Cd – 0,41 Fe 2+  + 2 e –     Fe Fe 2+  / Fe – 0,74 Cr 3+  + 3 e –     Cr Cr 3+  / Cr – 0,76 Zn 2+ + 2 e –     Zn Zn 2+  / Zn – 1,18 Mn 2+  + 2 e –     Mn Mn 2+  / Mn – 1,66 Al 3+  + 3 e –     Al Al 3+  / Al – 2,37 Mg 2+ + 2 e –     Mg Mg 2+  / Mg – 2,71 Na + + 1 e –     Na Na +  / Na – 2,87 Ca 2+ + 2 e –     Ca Ca 2+  /Ca – 2,92 K +  + 1 e –     K K +  / K – 3,04 Li +  1 e –     Li Li +  / Li E° ( V )  Semirreacción Sistema
Metales frente a ácidos. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Pilas con hidrógeno Imagen cedida por © Santillana. Química 2º Bach.
Ejemplo:   Decir si será espontánea la siguiente reacción redox: Cl 2 (g) + 2 I –  (aq)   2Cl –  (aq) + I 2  (s)   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ejercicio D:   Una pila consta de un electrodo de Mg introducido en una disolución 1 M de Mg(NO 3 ) 2  y un electrodo de Ag en una disolución 1 M de AgNO 3  . ¿Qué electrodo actuará de cátodo y de ánodo y cuál será el voltaje de la pila correspondiente?   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
  Ejercicio E:   Dada la   siguiente tabla de potencia- les normales expresados en voltios: a)  Escriba el nombre de: -La forma  reducida del oxidante más fuerte.  -Un catión que pueda ser oxidante   y reductor.  -La especie más reductora. -Un anión que pueda ser oxidante  y reductor.  b)  Escriba y ajuste dos reacciones que sean  espontaneas entre especies de la tabla que correspondan a:  -Una oxidación de un catión por un anión.  -Una reducción de un catión por un anión.  Cuestión de Selectividad (Junio 98) Cl – Sn 2+ Sn 0 ClO 3 – ClO 3 –  + Sn 2+  + 2 H +     ClO 2 –  + Sn 4+  +  H 2 O S 2–  + 4 Cu 2+  + 4 H 2 O    SO 4 2–  + 8 H +  +  4 Cu Par redox   E 0   (V) Cl 2  / Cl –    1,35  ClO 4 – /ClO 3 –  1,19  ClO 3 – /ClO 2 –    1,16 Cu 2+ /Cu 0    0,35  SO 3 2– / S 2–   0,23 SO 4 2–  / S 2–  0,15  Sn  4+ /Sn 2+    0,15  Sn 2+  /   Sn 0   -0,14
Electrólisis ,[object Object],[object Object]
Aplicaciones de la electrólisis. ,[object Object],[object Object],[object Object]
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Ejemplo:   Se realiza la electrólisis de un disolución de tricloruro de hierro, haciendo pasar una corriente de 10 A durante 3 horas. Calcula la cantidad de hierro depositado en el cátodo. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
  Ejercicio F:   Una corriente de 4 amperios   circula durante 1 hora y 10 minutos a través de dos células electrolíticas que contienen, respectivamente, sulfato de cobre (II) y cloruro de aluminio,   a)   Escriba las reacciones que se producen en el cátodo de ambas células electrolíticas. b)   Calcule los gramos de cobre y aluminio metálicos que se habrán depositado. Datos: Masas atómicas: Cu = 63,5 y Al = 27,0. Constante de Faraday :  F = 96500 C·eq -1 ,[object Object],[object Object],[object Object],Problema Selectividad (Junio 98)
  Ejercicio F:   La figura adjunta representa   una celda para la obtención de cloro mediante electrólisis. Conteste a las siguientes cuestiones:  a)  Escriba las reacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo.  b)  Señale cuál es la de oxidación y cuál la de reducción.  c)  La disolución inicial de cloruro sódico tiene un pH = 7. Se produce modificación del pH durante la electrólisis? ¿Por qué?  d)  ¿Por qué se obtiene hidrógeno en lugar de sodio metálico? Cuestión Selectividad (Reserva 98)
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