Balanceo de Ecuaciones Redox

Cómo proporciona una batería electricidad para operar dispositivos portátiles? Por qué un aguacate una vez cortado se vuelve marrón o el metal se oxida bajo el agua? Estos procesos son impulsados por tipos específicos de reacciones químicas que involucran la transferencia de electrones de un átomo a otro.

El átomo que pierde electrones se oxida, mientras que el átomo que gana electrones se reduce. Estas reacciones se denominan reacciones de oxidación-reducción o redox y se caracterizan por cambios en el estado de oxidación de uno o más reactivos. La interacción entre el magnesio y el ácido clorhídrico concentrado es un ejemplo de reacción redox.

Aquí, el magnesio se oxida a iones de magnesio 2, y los protones se reducen a gas hidrógeno. Las ecuaciones químicas simples se pueden equilibrar fácilmente. Sin embargo, como la mayoría de las ecuaciones redox son complejas, se debe justificar el número de electrones perdidos y ganados.

Al equilibrar ecuaciones redox, es importante observar la ley de conservación de la masa. La cantidad de cada elemento y cualquier ganancia o pérdida de electrones deben equilibrarse en ambos lados de la reacción. Por lo tanto, si se reduce un reactivo, otro debe oxidarse.

El método de semirreacciones se utiliza para equilibrar con éxito las ecuaciones redox. Considere la reacción del permanganato con oxalato. Para soluciones acuosas ácidas, asigne los estados de oxidación y divida la reacción en sus semirreacciones componentes.

Luego, equilibre cada media reacción omitiendo el hidrógeno y el oxígeno. Aquí, el manganeso ya está equilibrado, pero el oxalato se necesita un coeficiente de dos;en segundo lugar, equilibre los átomos de oxígeno con la adición de moléculas de agua;y en tercer lugar, equilibre los átomos de hidrógeno añadiendo protones cuando sea necesario. Equilibre las cargas agregando electrones.

Dado que el manganeso se reduce, se agregan cinco electrones en el lado del reactivo. Por el contrario, el oxalato se oxida;por lo tanto, se añaden dos electrones en el lado del producto. Multiplique las semirreacciones por un número entero para que el número de electrones agregados sea igual.

Por último, agregue y simplifique las semirreacciones balanceadas cancelando especies en ambos lados para obtener una reacción redox balanceada. Para soluciones acuosas básicas, el procedimiento es similar pero incluye un paso adicional. Aquí, se agrega un número igual de iones hidroxilo a ambos lados de la reacción para neutralizar los protones antes de sumar las semirreacciones balanceadas.