Solución de Ecuaciones Redox
Tal como otras reacciones, las reacciones de oxidación-reducción tienen que ser solucionadas, lo que solo es logrado recurriendo a una metodología propia y exacta. Existen varias formas de determinar a rigor la reacción que mejor describe el equilibrio redox que está sucediendo.
Un método posible es el método de las semi-reacciones de oxidación-reducción
Método de las Semi-Reacciones de Oxidación-Reducción
1 – Escribir las ecuaciones de las semi-reacciones que corresponden a la oxidación y la reducción del equilibrio redox en estudio, teniendo el cuidado de representar correctamente las especies oxidadas y reducidas;
2 – Ajustar, en cada ecuación, el número de átomos que sufren la reacción redox;
3 – Identificar el medio en que la reacción ocurre:
- Si el medio donde la reacción ocurre es ácido, en las semi-ecuaciones se deben ajustar los átomos de oxígeno con moléculas de agua y enseguida los átomos de hidrógeno con iones H+;
- Si la reacción se diera en un medio básico, se ajustan las semi-ecuaciones de la misma forma que en el punto 1. Inmediatamente se suma igual número de iones HO– a cada miembro de la ecuación, tantos cuantos los iones de H+ existentes. En el lado de la semi-ecuación donde están presentes los iones H+ éstos se combinan con los iones HO– formando moléculas de agua.
4 – Con el número de electrones conveniente, ajustar las cargas de las semi-ecuaciones de forma que los dos miembros de la ecuación queden con idéntica carga;
5 – Para que sean intercambiados el mismo número de electrones en las semi-reacciones, se debe en esta etapa multiplicar las semi-ecuaciones por un factor multiplicativo que torne este número igual.
6 – Sumar las semi-ecuaciones eliminando los electrones y las especies posibles, esto es, aquellas que aparezcan en igual número en lados opuestos de las semi-reacciones.
Ejemplo de Ajuste de Ecuaciones Redox
Considerando la reacción de oxidación-reducción en medio ácido, vamos a ajustar la ecuación:
SO32- + MnO4- ::::> SO42- + Mn2+
Resolución
1 – Escribimos entonces las semi-reacciones de oxidación y de reducción:
Semi-Reacción de Reducción: MnO4- ::::> Mn2+
Semi-Reacción de Oxidación: SO32- ::::> SO42-
Los elementos que alteran su estado de oxidación, el Mn y el S, están correctos, por eso, en este paso no hay ajustes a realizar en las ecuaciones
Se ajusta el oxígeno sumando moléculas de agua en el lado de la ecuación donde falten oxígenos y teniendo en cuenta que el medio donde la reacción ocurre es ácido, se ajustan los hidrógenos adicionando H+.
| Semi-Reacción de Reducción: | MnO4- ::::> Mn2+ + 4H2O | (ajuste de los átomos de oxígeno) |
| MnO4- + 8H+::::> Mn2+ + 4H2O | (ajuste de los átomos de hidrógeno) | |
| Semi-Reacción de Oxidación: | SO32- + H2O ::::> SO42- | (ajuste de los átomos de oxígeno) |
| SO32- + H2O ::::> SO42- + 2H+ | (ajuste de los átomos de hidrógeno) |
Se procede entonces al ajuste de las cargas de las Semi-Reacciones, adicionando electrones donde exista exceso de cargas positivas:
Semi-Reacción de Reducción: MnO4- + 8H+ + 5e- ::::> Mn2+ + 4H2O
Semi-Reacción de Oxidación: SO32- + H2O ::::> SO42- + 2H+ + 2e-
En esta etapa es necesario encontrar un factor multiplicativo de forma que ambas ecuaciones involucren el mismo número de electrones:
Semi-Reacción de Reducción: (MnO4- + 8H+ + 5e- ::::> Mn2+ + 4H2O ) × 2
Semi-Reacción de Oxidación: (SO32- + H2O ::::> SO42- + 2H+ + 2e-) × 5
Finalmente, a través de la suma de las dos ecuaciones se obtiene la ecuación global:
5SO32- + 2MnO4- + 6H+ ::::> 5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O