Valentina deja una lámina de cinc en un vaso con ácido muriático (ácido clorhídrico) y ve que sale un burbujeo de hidrógeno. Cada átomo de cinc entrega dos electrones que terminan en protones. Contar esos electrones a ojo es difícil cuando la reacción es más compleja. Los números de oxidación y el método ion-electrón lo convierten en un procedimiento ordenado.
Números de oxidación
Si ponés una lámina de cobre en una solución de nitrato de plata, el líquido se vuelve azul y sobre el metal crecen agujas de plata. Hubo intercambio de electrones sin cables a la vista. ¿Cómo seguirles la pista en cualquier compuesto?
Practica★☆☆Sin empezar
Al introducir una lámina de cinc metálico en una solución acuosa de ácido clorhídrico, se produce un vivo burbujeo de hidrógeno gaseoso según el siguiente proceso:…
Al introducir una lámina de cinc metálico en una solución acuosa de ácido clorhídrico, se produce un vivo burbujeo de hidrógeno gaseoso según el siguiente proceso:
a) Calculá el número de oxidación de todos los átomos en reactivos y productos.
b) Identificá la especie que se oxida, la que se reduce, el agente oxidante y el agente reductor, razonando la respuesta en términos de transferencia de electrones.
Al echar unas gotas de permanganato violeta sobre sulfato de hierro(II) acidificado, el color violeta desaparece. Si probás balancear $\mathrm{MnO_4^- + Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + Fe^{3+}}$ a ojo, la masa y la carga no cierran a la vez. ¿Cómo se balancea con rigor?
Practica★☆☆Sin empezar
En medio acuoso ácido, el ion nitrato puede transformarse en monóxido de nitrógeno, mientras que el ion estaño(II) puede pasar a estaño(IV). a) Escribí y ajustá la…
En medio acuoso ácido, el ion nitrato puede transformarse en monóxido de nitrógeno, mientras que el ion estaño(II) puede pasar a estaño(IV).
a) Escribí y ajustá la semirreacción de reducción del ion nitrato, $\mathrm{NO_3^-(aq)}$, a monóxido de nitrógeno, $\mathrm{NO(g)}$, en medio ácido, indicando el número de electrones transferidos.
b) Escribí la semirreacción de oxidación del catión $\mathrm{Sn^{2+}(aq)}$ a $\mathrm{Sn^{4+}(aq)}$ y comprobá para ambas semirreacciones el balance simultáneo de masa y de carga eléctrica.
Si la oxidación y la reducción ocurren en recipientes separados unidos por un cable, los electrones no pasan directamente de una especie a la otra: viajan por el circuito. En el electrodo donde ocurre la oxidación (el ánodo) la especie pierde electrones y los envía al cable. En el electrodo donde ocurre la reducción (el cátodo) los electrones llegan y son captados. Por eso el flujo de electrones va siempre del ánodo al cátodo por el circuito externo.
Practica★★☆Sin empezar
El esquema siguiente ilustra el flujo de electrones que tiene lugar de forma espontánea cuando dos semiceldas redox interactúan a través de un circuito conductor. Fijate…
El esquema siguiente ilustra el flujo de electrones que tiene lugar de forma espontánea cuando dos semiceldas redox interactúan a través de un circuito conductor. Fijate en la disposición de las especies químicas y en la dirección del flujo electrónico:
a) Escribí las semirreacciones ajustadas de oxidación y de reducción, deduciendo el valor numérico que debe sustituir al signo de interrogación en la cantidad de electrones transferidos, y formulá la ecuación iónica global neta.
b) Asigná de forma justificada el rol de agente oxidante y agente reductor a partir de las variaciones experimentadas en los números de oxidación.
En el laboratorio no hay frascos que digan «aniones permanganato», sino sales como $\mathrm{KMnO_4}$ y $\mathrm{FeSO_4}$. ¿Cómo pasamos del balance iónico a las fórmulas de los reactivos reales?
Vuelta al principio: en el cinc con ácido, el cinc cede $2\,\mathrm{e^-}$ ($\mathrm{Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2\,e^-}$) y los protones los toman ($\mathrm{2\,H^+ + 2\,e^- \rightarrow H_2}$): las dos semirreacciones suman la reacción completa.
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