Química

Solución de Ecuaciones Redox

Publicado por Mónica González

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:

  1. 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+;
  2. 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

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