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Reacciones de Transferencia de Electrones

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REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE

ELECTRONES

CONCEPTO DE OXIDACIN-REDUCCIN
Oxidacin-reduccin: proceso en el que se producen
transferencias o intercambios de electrones de unas
sustancias a otras: una sustancia cede electrones y otra
los capta
Si la sustancia gana electrones Si la sustancia pierde electrones,
,se reduce; el proceso que
se oxida; el proceso que tiene
tiene lugar se llama reduccin lugar se llama oxidacin

Ambos procesos son simultneos. Son reacciones redox


Proceso global:+

Semirreaccin de
oxidacin:
Semirreaccin de
reduccin:

2+

+2

+2

DEFINICIONES
Oxidante: especie capaz de oxidar a otra y captar
electrones, reducindose
Reductor: especie capaz de reducir a otra y perder
electrones, oxidndose
OXIDANTE

gana e

Reductor
Se oxida

2+

2+

se
reduce
(aq) +

REDUCTOR

pierde e

se oxida

(s)

Oxidante
Se reduce

Nmero de oxidacin: carga elctrica formal que se le


asigna a un tomo en un compuesto ( electrones que un
tomo pierde o gana al formar un in)

REGLAS PARA ASIGNAR EL NMERO DE


OXIDACIN

1. El nmero de oxidacin de los elementos en su estado natural, ya


sean tomos individuales o molculas, es siempre 0.

2- El nmero de oxidacin del oxgeno en todos sus compuestos es -2,


excepto en los perxidos que es -1

3.El nmero de oxidacin del hidrgeno en todos sus


compuestos es +1, excepto en los hidruros metlicos que es -1
+

4. En cualquier compuesto el nmero de oxidacin de los


metales es siempre positivo. El de los metales alcalinos es +1
y el de los alcalinotrreos +2.
+

5. La suma de los nmeros de oxidacin de los tomos de un


compuesto neutro es 0 y la de un ion es la carga de dicho ion.
+

++

AJUSTE DE REACCIONES REDOX. MTODO


DEL IN-ELECTRN

1- Escribir la reaccin qumica sin ajustar

2- Obtener la ecuacin inica sin ajustar:


- especies inicas: en sus iones ( cidos, bases, sales)
-especies covalentes: se dejan como estn ( elementos, xidos, hidrocarburos, agua)

3- Identificar tomos que se oxidan y se reducen

4-Escribir semirreacciones inicas de oxidacin y reduccin sin ajustar

5- Ajustar:
1-tomos que se oxidan o reducen
2-oxgenos: en medio cido con H2O
en medio bsico con OH
+
3-hidrgenos: en medio cido con H
en medio bsico con H2O
- 4- cargas elctricas: se aaden electrones en le miembro con exceso de carga positiva

6- Se equilibran los electrones

7- Se escribe la reaccin inica ajustada .Se simplifican las especies que se encuentren a
ambos lados

8- Se escribe la reaccin molecular

Ajustar la reaccin
+++ O

Se
reduce

Ecuacin inica:
0

+5 -2

+5 -2

+4 -2

+ N +O

Se oxida

Semirreaccin de oxidacin: 2
Semirreaccin de reduccin:
Ajustamos( en medio cido) los O con
-

2+

6 2O 2

10(

+2

+ 12

Sumamos y obtenemos:
2+6 2O

+ 10

10

+8

Ecuacin molecular:
+

O y los H con

+ 10e+ 1e- N

+
+

+ 20

Simplificando:
2

+ 10 N

2O)

+ 10e- 2

+4

+12

+10e- + 10 N

+ 10 2O

2O

http://www.educaplus.org/play-86-Reacciones-redox.html

ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES


REDOX. VALORACIONES REDOX
En el punto de equivalencia de una valoracin redox , las
cantidades relativas de las sustancias que han reaccionado
guardan la misma relacin que los coeficientes
estequiomtricos
de estas sustancias
en la reaccin ajustada.
En los ejercicios de
estequiometra, primero
se ajusta la reaccin
redox y luego se realizan
los clculos estequiomtricos

APLICACIONES TECNOLGICAS DE LOS


PROCESOS REDOX.ELECTROQUMICA
Pilas: dispositivos que permiten obtener una corriente elctrica a partir de
un proceso redox que se da de forma espontnea.
energa qumica

energa elctrica

Cubas electrolticas: dispositivos en los que la corriente elctrica


es capaz de producir una reaccin redox que , en ausencia de sta,
no tendra lugar.
El fenmeno que se produce es la electrolisis
energa elctrica

energa qumica

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/le
ntiscal/1-CDQuimicaTIC/FlashQ/Redox/01celulagalvanica-daniell.swf

PILAS GALVNICAS. LA PILA DANIELL


-,

Los electrolitos
( cido, sal o
base)estn
en contacto a travs electrodo
del
puente salino.
En cada cubeta se
introduce un
electrodo
en el que se
producen
las reacciones de
oxidacin y
reduccin.
Los electrodos se
unen
por el hilo conductor,
por donde se
Electrolito
mueven

electron
es

los e creando una


diferencia de
potencial
que indica el
voltmetro
y que genera una
corriente elctrica

electrodo

Electrolito oxidante

Reduccin.
Polo positivo de la pila

PILA DANIELL
Fuerza electromotriz de la pila: diferencia de potencial que
se establece entre los electrodos de una pila galvnica
Notacin de una pila:
Zn
( s)
nodo

2+

Zn
(aq)
iones en
contacto

puent
e
con el nodo salin
o

Cu

2+

(aq)

Cu(s)

E = +1,10 V
pila

iones en contacto

fem de

ctodo
con el
ctodo

la pila

POTENCIAL ESTNDAR DE REDUCCIN


=

E pila= potencial de una pila cuando la concentracin


0
de todos los iones implicados es 1M , a 25 C y 1 atm
de presin
El electrodo de referencia es, por convenio el electrodo de
hidrgeno, a cuyo potencial de electrodo se le asigna el
valor 0
Potencial de reduccin: potencial de electrodo que
indica la tendencia a que se produzca una reduccin en l.
0 n+
E M /M

PODER OXIDANTE Y PODER REDUCTOR


PODER OXIDANTE POTENCIAL ESTNDAR DE REDUCCIN
PODER REDUCTOR

POTENCIAL ESTNDAR DE REDUCCIN

AGENTE OXIDANTE
FUERTE / AGENTE
REDUCTOR
CONJUGADO DBIL

AGENTE OXIDANTE
DBIL / AGENTE
REDUCTOR
CONJUGADO FUERTE

ELECTROLISIS
- Una diferencia de potencial generado por una fuente externa
produce una reaccin redox no espontnea
- La corriente circula en

sentido contrario a
los electrones.
- Para que se produzca
electrolisis, la diferencia
de potencial que se
aplica debe ser
Igual o mayor que la fem
de la pila que funcionara
en sentido contrario

+
oxidaci
n

reduccin

CLCULOS EN PROCESOS ELECTROLTICOS


z+

En la reaccin M (aq) + z e

M (s) si circulan n
e

moles de electrones por la cuba electroltica, los moles de


metal M que se depositan son:
=

= .

Q , carga
elctrica( C)

I, intensidad de

ne, moles de electrones

Q, carga( C)
F, constante de
Faraday =
4
-1
9,65.10 C mol

corriente ( A)
T, tiempo (s)
Combinando las tres
expresiones:
.

9,65.104.

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