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Reacciones Redox: Aplicación y Electroquímica - Coggle Diagram
Reacciones Redox: Aplicación y Electroquímica
Presenta transferencia de electrones
Evidenciados en los cambios de estados de oxidación
En una reacción
REDOX
Oxidación siempre acompañada de una reducción
Si sustancia se oxida pierde e- que son aceptados por otra sustancia que se reduce
Número de electrones aceptados en la reducción, debe ser igual al número de electrones cedidos en la oxidación
La sustancia que se oxida se denomina agente reductor; causa la reducción de la otra sustancia
La sustancia que se reduce se denomina agente oxidante; causa la oxidación de la otra sustancia
Oxidación
Cambio químico donde una sustancia cede electrones aumentando su estado de oxidación
Aumento o disminución de carga
Metales puros se componen de átomos neutros, pierden carga negativa, quedando positivos
Se conoce como oxidación de un metal
Reducción
Cambio químico donde la sustancia recibe electrones y disminuye su estado de oxidación
Por ejemplo
El Cl2 gana dos electrones para pasar a ion Cloruro (2Cl^-1), el Cl disminuye su estado de oxidación de 0 a -1.
Número de oxidación
Carga aparente asociada a un átomo en un compuesto que sirven de ayuda para la escritura de fórmulas
El balanceo de ecuaciones y la identificación de las especies que se reducen y las que se oxidan
Ion monoatómico
Corresponde a la carga real del ion
Compuesto con carga
Sumatoria de sus números de oxidación
Balanceo de Ecuaciones Redox empleando el método Ion-Electrón
Presenta la característica de balancear las especies en su forma iónica
La mayoría de las sustancias en solución se encuentran en forma iónica o disociada
Por ejemplo
El permanganato de potasio KMnO4 en su forma iónica o disociada (medio acuoso) se encuentra como ion potasio (K1+) y como el ion permanganato (MnO41-)
Reacciones que ocurren en medio ácido
Paso 1:
Los compuestos se escriben en su forma iónica, indicando cargas positivas y negativas (catión y anión).
Los óxidos y los compuestos cuyos enlaces sean covalentes no se separan en iones
Paso 2:
Simplificar la ecuación eliminando las especies químicas que no presentan cambios durante la reacción.
Paso 3:
Se escriben de forma separada las semi-reacciones de oxidación y de reducción que componen a la reacción global
Paso 4:
El balance de masa se realiza inicialmente con los elementos distintos al oxígeno y al hidrógeno
Paso 5
Balance de carga debe realizarse después del balance de masa agregando electrones según el caso
Paso 6:
Número de electrones cedidos y ganados, deben ser iguales
Multiplica por el factor adecuado las semi-reacciones redox, balanceadas por masa y carga.
Paso 7:
Los coeficientes que se obtienen en la ecuación iónica se trasladan a la reacción general, quedando balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox
Paso 8:
Balancear por tanteo las sustancias que no estaban en el proceso redox, así quedara completamente balanceada la ecuación.
Reacciones que ocurren en medio básico
Paso 1:
Hallar las cargas de cada uno de los elementos
Separar los compuestos iónicos, indicando sus cargas respectivas.
Paso 2:
Simplificar la reacción eliminando de las especies químicas que no tienen cambios durante el proceso.
Paso 3:
Escribir las semi-reacciones de oxidación y de reducción sin importar en cual orden.
Paso 4:
Balancear todos los elementos que no sean oxígeno ni hidrógeno
Paso 5:
Balance de cargas adicionar electrones en las dos semi-reacciones, tal que las cargas transferidas,
Este paso sólo debe realizarse después del balance de masa.
Paso 6:
Balancea el número de electrones ganado con el número de electrones cedido, pues estos deben ser iguales, en todo proceso redox.
Paso 7:
Los coeficientes que se obtienen en la ecuación iónica se trasladan a la reacción general
Quedarán balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox
Paso 8:
Ajustar las especies que permanecieron sin cambios en el proceso redox.
Aplicaciones de las reacciones redox
Las baterías como dispositivos electroquímicos (celdas galvánicas)
Funcionan mediante una reacción de óxido-reducción donde la sustancia oxidante está separada de la reductora
El agente reductor cede electrones (que fluyen a través del alambre hacia el agente oxidante) y por tanto oxida.
Se emplean para generar corriente eléctrica
Una reacción de óxido-reducción que se emplea con este fin es la del hidrógeno con el oxígeno para formar agua
También el proceso inverso hace que una corriente pase a través del agua para producir hidrógeno y oxígeno gaseosos
Proceso donde se emplea energía eléctrica para descomponer una molécula se conoce como electrólisis
La batería usa la transferencia de carga de una reacción de óxido-reducción para producir una corriente eléctrica
Se conoce como electroquímica, que estudia la transformación de la energía química en eléctrica y viceversa
Hay dos tipos de procesos
Producción de una corriente eléctrica
Mediante
Reacción química de óxido-reducción
Uso de la corriente eléctrica
Para producir algún cambio químico
Se utiliza la constante de Faraday (símbolo F)
Define la cantidad de carga eléctrica en un mol de electrones (1η e-)
1 more item...
Cálculo de la Masa Obtenida en una Electrodeposición
Con ayuda de un amperímetro, registrar la intensidad de la corriente (I, en Amperios)
Durante el tiempo que ocurra la reacción (t = minutos).
La carga eléctrica que se trasfiere durante la reacción se determina según la siguiente ecuación (Q, expresada en culombios)
Determinar el # de moles de electrones que circularon en la reacción,
Carga Q transferida para una mol de electrones equivale a 96485 culombios.
Calcular la masa del elemento depositado en el cátodo
Partiendo de la estequiometria del proceso
