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Óxido - Reducción - Método del Ión - Electrón



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Problemas Resueltos:
4.1  Balancee por el método del ión-electrón las siguientes reacciones:
a)   Zn  +  NO3
-
   +  H
+  
                   Zn
+2
  +  NH
4
+
   +  H2O
b)   Fe
+2
   + NO3
-
                       Fe
+3
   + NO                   (solución ácida)
c)   MnO
4
-
   +   I
-
    +   H2O                      MnO2   +   I2    +   OH
-
d) CIO3
-
    +    I
-       
                 CI
-
    +    I2                  (solución básica)                                              
Soluciones:
a)
La ecuación está en forma iónica y está en medio ácido por contener iones
hidrógenos H
+
.   Escribimos las ecuaciones iónicas parciales del agente oxidante y
reductor, y le aplicamos todos los pasos:
                                                                        o                                          
   4 x  (Zn                         Zn
+2
  +   2e
-
)                   Ag.  Reductor
1 x ( NO3
-
    +   10 H
+
    +  8 e
-                    
 
NH
4
+
+   3 H2O)              Ag. Oxidante  
        4 Zn                       4Zn
+2
  +   8e
-
       NO3
-
    +   10 H
+  
+
  8 e
-                    
  
NH
4
+
+   3 H2O
       4Zn      +    NO3
-
    +   10 H
+                            
4Zn
+2   
+
     NH
+4
  +   3 H2O              
Otra forma de resolverlo:
       Zn                     Zn
+2                                   
NO3
-           
       
NH
4
+                                             
       Zn                    Zn
+2                                   
NO3
-           
 
NH
4
+
+  3 H2O                                          
       Zn                   Zn
+2                                   
NO3
-
   +   10 H
+               
NH
4
+
  +  3 H2O                                    
       4 x (Zn                    Zn
+2 
+  2 e
-
)             NO3
-
   +   10 H
+
   +  8e
-            
NH
4
+
+  3 H2O                             
     
  4 Zn                            4Zn
+2 
  +  8e
-                                               
                         
NO3
- 
+     10 H
+  
  8 e
-             
 
NH
4
+
 
+    3H2O                                                                         
        4 Zn     +    NO3
-
   +   10 H
+
   +  8e
-
             4Zn
+2 
+  NH
4
+    3 H2O                                                   
b)  La ecuación está en solución ácida no tiene los iones de H
+
pero al balancearla le
colocaremos los iones de H
+
y H2O.
3 x ( Fe
+2              
Fe
+3
    +   1 e
-
)       (Ag. Reductor)
                                                       
      NO3
-
   +   4 H
+
   +  3e
-
                NO   +  2 H2O    (Ag. Oxidante)    
                                     3Fe
+2               3
Fe
+3
    +   3 e
-
                                           
   
   NO3
-
    +    4 H
+
   +   3e
-
                NO    +   2 H2O   
   3Fe
+2
  +  NO3
-
    +    4 H
+                  
3
Fe
+3
  +    NO    +   2 H2O   
Otra forma:
Fe
+2             
Fe
+3                         3
Fe
-3                
  NO   
Fe
+2             
Fe
+3                       
NO3
-
               NO  +  2 H2O   
Fe
+2             
Fe
+3                        
NO3
-
              
4 H
+
    +   NO  +  2 H2O    
Fe
+2             
Fe
+3  
+ e
-               
NO3
-
    +    4 H
+
   +   3e
-
                NO    +   2 H2O    
            3 Fe
+2                3
Fe
+3
   +   3 e
-
                    NO3
-
    +    4 H
+
   +   3e                NO    +   2 H2O                                          
       3 Fe
+2
   +  NO3
-
    +    4 H
+                    3
Fe
+2
    +  NO    +   2 H2O      
c) La ecuación está en medio alcalino por presencia de OH
-
.  Se realizan los pasos comunes
hasta el 6 y luego se agrega a cada miembro tanto OH
-
como H
+
haya, luego se eliminan
los  H
+
formando agua y se eliminan los O2O duplicados en ambos miembros.
MnO
4
-
  +  4 H
+
   +  3 e
-               
MnO2   +  2 H2O           Ag. Oxidante
       
      2 I
-
                   I2    +  2 e
-
                      Ag.  Reductor                      
                                         
Ahora agrego al agente oxidante a la izquierda y a la derecha 4 OH
-
, combino los  4 OH
-
con 4 H
+
y formo 4 H2O  y elimino  4 H2O a la izquierda con 2 H2O a la derecha y nos
quedan  2 H2O a la izquierda.
MnO
4
- 
+    4 H
+
   +  4 OH
-
 
+   3 e
-               
MnO2   +  2 H2O   +  4 OH
-       
                                           
                                            2 
                                        4 H2O          
          
o
                                 2 I
-
                   I2    +  2 e
-                     
2 x (MnO
4
- 
+   2 H2O   +   3 e
-               
MnO2   +  4 OH
-
)        
   3 x (2 I
-
                   I2    +  2 e
-
)                    
 
2
MnO
4
- 
+   4 H2O   +   6 e
-              
2
MnO2   +  8 OH
-
                                          6 I
-
                  3 I2    +   6 e
-                     
2 MnO
4
-
   +   6 I
-
  +   4 H2O                     2 MnO2   +  3 I2   +  8 OH
-
                 
d)  La ecuación está en solución básica,  no aparecen los iones OH
-
, pero éstos los
colocaremos junto con el agua al balancear la ecuación.
ClO3
-
     +  6 H
+
   +   6 e
-
               Cl
-
   + 3 H2O               Ag. Oxidante
                                  2 I
-                 
I2    +   2 e
-        
        Ag.  Reductor             
ClO3
-   
+   6 H
+
   +   6 OH
-
   +   3 e
-             
   
Cl
-
   +  3 H2O   +  6 OH
-  
     
                                    3
                                6 H2O   
                                                                  
2 I
-
                   I2    +   2 e
-                          
1 x (ClO3
-
    +   3 H2O   +   6 e
-
                  Cl
-
   +   6 OH
-
)        
  
3 x (2 I
-
                   I2    +   2 e
-
)                 
ClO3
-
    +   3 H2O   +   6 e
-                  C
l
-
   +   6 OH
-
6 I
-
                 3I2    +    6 e
-                                                        
ClO3
-
   +    6 I
-
   +    3 H2O                Cl
-
   +     6 I2    +    6 OH
-
4.2  Balancee por medio de la media reacción e indique cuál es el agente oxidante y cuál el
agente reductor.
 
a)  Bi2O3    +  KOH    +   KClO               KBiO3    +  KCl   +  H2O
b)  Cl2    +    KOH                    KClO3   +    KCl   +  H2O
c)   C  +  HNO3                 CO2    +    NO2  +  H2O
Soluciones:
  Estas ecuaciones están en forma molecular, debemos pasarla a forma iónica.
a)  
   
o                                               
                    o 
Bi2O3    +  K
+
OH
-
    +   K
+
ClO                 K
+
BiO3
-
    +  K
+
Cl
-
  +  H2O
Se escriben las ecuaciones iónicas parciales de los agentes oxidante y reductor.
        Bi2O3    +  3 H2O                   2 BiO3
-
       +     6H
+
    +    4 e
-        
Ag. Reductor.
        ClO
-
     +  2H
+
      +  2 e
-               
   Cl
-
     +    H2O                           Ag. Oxidante.
Como está en medio alcalino por contener iones  OH
-
(KOH), se deben eliminar los H
+
agregando en ambos miembros de cada semi-reacción tantos OH
-
  como  H
+
  haya, luego
combinar los H
+
para formar H2O  y eliminar el H2O duplicando en ambos miembros.
1 x (Bi2O3    +  3 H2O     +  6 OH
-              2
BiO3
-
       +     6H
+
    +   6 OH
-
    +    4 e
-e
)
                                                                                                            
                                                                        
³
         6 H2O     
2 x (ClO
-
     +    2H
+   
+   2 OH
-
     +    2 e
-               
   Cl
-
     +    H2O  +   2 OH
-
)
                                  2 H2O
                                       2  
       Bi2O3    +   6 OH
-                 2
BiO3
-
       +     6H
+
    +   3 H2O    +    4 e
-e
      2 ClO
-    
+    2 H2O   +    4 e
-e                   2
Cl
-
     +    4 OH
-
       Bi2O3    +   2 OH
-
    +     2 ClO
-                   2
BiO3
-
       +   2 Cl
-
     +     H2O
y  trasladamos los coeficientes a la ecuación molecular:
       Bi2O3    +      2 KOH      +  2KClO                   2 KBiO3    +         H2O
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