REDOX método del ion - electrón (medio ácido)

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REDOX método del ion - electrón (medio ácido)

  1. 1. Química 2º Bachillerato REACCIONES REDOXAjuste por el método del Ion-electrón (medio ácido) José Manuel Bélmez Macías KALIUM academia www.kaliumacademia.com 924 104 283 - 655 840 225
  2. 2. Química 2º BachilleratoREACCIONES REDOX Ajuste por el método del Ion-electrón (medio ácido)¿Qué son?Ajuste REDOXMétodo del ion-electrón Cálculo nº oxidación Identificación de semirreacciones Semirreacciones ionicas Ajuste de semirreacciones Multiplicación de semirreacciones Reacción iónica global Reacción molecular José Manuel Bélmez Macías KALIUM academia www.kaliumacademia.com 924 104 283 - 655 840 225
  3. 3. José Manuel Bélmez Macías¿Qué son? Una reacción redox es una reacción de transferencia de electrones En ella una especie (A) aumenta su número de oxidación (de n a n+1) y se dice que se ha oxidado Y otra especie (B) disminuye en su número de oxidación (de m a m-1) y se dice que se ha reducido PODRÍAMOS ENTENDER EL PROCESO COMO LA SUMA DE DOS SEMIRREACCIONES: Donde A cede un electrón a B provocando su OXIDACIÓN: reducción y diríamos que A es el AGENTE REDUCTOR O bien que B le quita un electrón a A provocando REDUCCIÓN: su oxidación y diríamos que B es el AGENTE OXIDANTEÍNDICE
  4. 4. José Manuel Bélmez MacíasAjuste de reacciones redox El ajuste de una reacción redox consiste en balancear la ecuación química: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H 2O La forma más sencilla es el MÉTODO DEL IÓN -ELECTRÓN Antes de continuar te aconsejamos que te descargues una guía rápida del método en nuestra página en FacebookÍNDICE
  5. 5. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su cargaÍNDICE
  6. 6. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie 0 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es ceroÍNDICE
  7. 7. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie +1 0 +1 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es cero El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1ÍNDICE
  8. 8. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie -2 +1 0 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es cero El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1 El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2ÍNDICE
  9. 9. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie +1 -2 +1 0 +1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es cero El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1 El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2 El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)ÍNDICE
  10. 10. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie +1 -2 +1 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es cero El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1 El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2 El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.) En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3ÍNDICE
  11. 11. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REGLAS: El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga El estado de oxidación de un elemento libre es cero El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1 El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2 El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.) En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3 La suma de todos los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto neutro es cero. Si el compuesto es iónico, dicha suma es igual a la carga del ion.ÍNDICE
  12. 12. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 2) Identificar que elemento se reduce y que elemento se oxida +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓNÍNDICE
  13. 13. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 3) Escribir en forma iónica las semirreacciones de oxidación y de reducción* +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: MnO 4 → Mn → Cl2 - S. Oxidación: Cl *¡¡CUIDADO!!: sólo se ponen en forma iónica los ácidos, los hidróxidos y las sales La carga eléctrica (q) surge de la suma de los números de oxidación, así por ejemplo en el ion permanganato: +7 -2 - MnO4 q=7+4·(-2)=-1 MnO 4ÍNDICE
  14. 14. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 3) Ajustar cada semirreacción +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: MnO 4 → Mn → Cl2 - S. Oxidación: 2 Cl A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígenoÍNDICE
  15. 15. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 3) Ajustar cada semirreacción +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: MnO 4 → Mn + 4H 2O → Cl2 - S. Oxidación: 2 Cl A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesarioÍNDICE
  16. 16. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 3) Ajustar cada semirreacción +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ MnO 4 + 8H → Mn + 4H 2O + S. Reducción: → Cl2 - S. Oxidación: 2 Cl A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesarioÍNDICE
  17. 17. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 3) Ajustar cada semirreacción +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O + - S. Reducción: → Cl2 +2e- - S. Oxidación: 2 Cl A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesario D) Ajustamos las cargas añadiendo electrones (e-) de manera que la carga neta sea igual en ambos miembros - 2+ ESTE PASO SUELE SER CONFLICTIVO PERO ES FÁCIL SI MnO 4 + 8H ++xe- → Mn + 4H 2O TENEMOS EN CUENTA QUE LOS ELECTRONES SE SITÚAN A LA IZQUIERDA EN LA REDUCCIÓN Y A LA DERECHA EN LA OXIDACIÓN Y QUE CADA UNO APORTA UNA CARGA 1 •(−1) + 8 •(+1 +x•(−1) = 1 •(+2) + 4 •0 NEGATIVA, POR LO QUE SE PUEDE PLANTEAR UNA ) SENCILLA ECUACIÓN: x=5ÍNDICE
  18. 18. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 4) Multiplicar cada semirreacción por un coeficiente para que tengan igual nº de electrones +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5ÍNDICE
  19. 19. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 5) Sumar ambas semirreacciones +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + -ÍNDICE
  20. 20. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - ESTE PASO SUELE SER CONFLICTIVO PERO ES FÁCIL SI TENEMOS EN CUENTA QUE LA REACCIÓN IÓNICA YA ESTÁ AJUSTADA, ASÍ QUE AÑADIMOS LOS CONTRAIONES QUE NECESITEMOS PERO EN IGUAL CANTIDAD A AMBOS LADOS DE LA REACCIÓNÍNDICE
  21. 21. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - CADA ION PERMANGANATO (MnO4-) LLEVA UN ION POTASIO (K+) EN LA REACCIÓN ORIGINALÍNDICE
  22. 22. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - + + 2K 2K CADA ION PERMANGANATO (MnO4-) LLEVA UN ION POTASIO (K+) EN LA REACCIÓN ORIGINAL Y como en la reacción iónica hay dos iones permanganato añadimos dos iones potasio (K+) a cada lado de la reacciónÍNDICE
  23. 23. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - + + 2K 2K LOS PROTONES (H+) Y LOS IONES CLORURO (Cl-) DEBEN FORMAR EL ÁCIDO CLORHÍDRICO, Y RESULTA ÚTIL DEJAR A LOS ÁCIDOS PARA EL FINALÍNDICE
  24. 24. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - + + 2K 2K CADA IÓN Mn2+ LLEVA DOS IONES CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINALÍNDICE
  25. 25. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - + + 2K 4 Cl - 4 Cl - 2K CADA IÓN Mn2+ LLEVA DOS IONES CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINAL Y como en la reacción iónica hay dos iones manganeso (II) (Mn2+) añadimos cuatro iones cloruro (Cl-) a cada lado de la reacciónÍNDICE
  26. 26. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn 2++ 8H 2O + 5Cl2 - + - + + 2K 4 Cl - 4 Cl - 2K CADA IÓN POTASIO (K+) LLEVA UN ION CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINALÍNDICE
  27. 27. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn + 8H 2O + 5Cl2 - + - 2+ + + 2K 4 Cl - 2C - 4 Cl - 2K 2C - CADA IÓN POTASIO (K ) LLEVA UN IONl + l CLORURO (Cl ) EN LA REACCIÓN ORIGINAL - Y como en la reacción iónica hay dos iones potasio (K+) añadimos dos iones cloruro (Cl-) a cada lado de la reacciónÍNDICE
  28. 28. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn + 8H 2O + 5Cl2 - + - 2+ + + 2K 4 Cl - 2C - 4 Cl - 2K 2C - l l EL RESTO DE ESPECIES: AGUA (H O) Y CLORO (Cl ) EN LA REACCIÓN ORIGINAL Y EN LA 2 2 IONICA ESTÁN TAL CUAL ASÍ QUE NO HACE FALTA AÑADIR NADAÍNDICE
  29. 29. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn + 8H 2O + 5Cl2 - + - 2+ + + 2K 4 Cl - 2C - 4 Cl - 2K 2C - l l AHORA AGRUPAMOS LOS IONES PARA FORMAR LAS ESPECIES DE LA REACCIÓN ORIGINAL 2KMnO4 +16 HCl → 2 MnCl2 + Cl2 + 2KCl + H 2OÍNDICE
  30. 30. José Manuel Bélmez MacíasMétodo del ion-electrón (medio ácido) 6) Convertir la reacción iónica en molecular +1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + KCl + H 2O REDUCCIÓN OXIDACIÓN - 2+ S. Reducción: ( MnO 4 + 8H +5e→ Mn + 4H 2O )·2 + + - S. Oxidación: ( 2 Cl - → Cl2 +2e- )·5 2 MnO 4 +16H + 10Cl → 2Mn + 8H 2O + 5Cl2 - + - 2+ + + 2K 4 Cl - 2C - 4 Cl - 2K 2C - l l PARA LAS SUSTANCIAS MOLECULARES CONSERVAMOS LOS COEFICIENTES 2KMnO4 +16 HCl → 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 2KCl + 8 H 2OÍNDICE
  31. 31. SÍGUENOS EN LAS PRINCIPALES REDES SOCIALES Y SERÁS ELPRIMERO EN DESCARGAR NUESTROS NUEVOSRECURSOS EDUCATIVOS www.kaliumacademia.com
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