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T7: Equilibrios redox
Concepto de oxidación y reducción
Teoría
2024 · Ordinaria · Reserva
B5
Examen

Para cada una de las reacciones siguientes justifique si se trata de reacciones redox o no. Indique, en su caso, el agente oxidante y el reductor.

a) 2KMnOX4+8HX2SOX4+5KX2CX2OX42MnSOX4+8HX2O+10COX2+6KX2SOX42\ce{KMnO4} + 8\ce{H2SO4} + 5\ce{K2C2O4} \rightarrow 2\ce{MnSO4} + 8\ce{H2O} + 10\ce{CO2} + 6\ce{K2SO4}b) CaCOX3+2HNOX3Ca(NOX3)X2+COX2+HX2O\ce{CaCO3} + 2\ce{HNO3} \rightarrow \ce{Ca(NO3)2} + \ce{CO2} + \ce{H2O}c) 2NaBr+ClX22NaCl+BrX22\ce{NaBr} + \ce{Cl2} \rightarrow 2\ce{NaCl} + \ce{Br2}
reacciones redoxoxidantereductor
a) 2KMnOX4+8HX2SOX4+5KX2CX2OX42MnSOX4+8HX2O+10COX2+6KX2SOX4\ce{2 KMnO4 + 8 H2SO4 + 5 K2C2O4 -> 2 MnSO4 + 8 H2O + 10 CO2 + 6 K2SO4}

Para determinar si es una reacción redox, se calculan los estados de oxidación de los elementos en reactivos y productos. El manganeso en el KMnOX4\ce{KMnO4} actúa con estado de oxidación +7+7, mientras que en el MnSOX4\ce{MnSO4} actúa con +2+2. Al disminuir su número de oxidación, el manganeso se reduce.

MnX+7+5eX>MnX+2\ce{Mn^{+7} + 5e-} -> \ce{Mn^{+2}}

El carbono en el oxalato de potasio (KX2CX2OX4\ce{K2C2O4}) tiene un estado de oxidación de +3+3, y en el COX2\ce{CO2} pasa a tener un estado de +4+4. Al aumentar su número de oxidación, el carbono se oxida.

CX2X+3>2CX+4+2eX\ce{C_2^{+3}} -> \ce{2 C^{+4} + 2e-}

Al existir una transferencia de electrones, se trata de una reacción redox. El agente oxidante es el KMnOX4\ce{KMnO4} (contiene el átomo que se reduce) y el agente reductor es el KX2CX2OX4\ce{K2C2O4} (contiene el átomo que se oxida).

b) CaCOX3+2HNOX3Ca(NOX3)X2+COX2+HX2O\ce{CaCO3 + 2 HNO3 -> Ca(NO3)2 + CO2 + H2O}

Se analizan los estados de oxidación de todos los elementos: el calcio se mantiene en +2+2, el carbono se mantiene en +4+4 (tanto en el carbonato como en el dióxido de carbono), el nitrógeno se mantiene en +5+5 (tanto en el ácido nítrico como en el nitrato), el hidrógeno en +1+1 y el oxígeno en 2-2. Al no producirse ninguna variación en los estados de oxidación, no es una reacción redox; se trata de una reacción de doble desplazamiento entre un carbonato y un ácido.

c) 2NaBr+ClX22NaCl+BrX2\ce{2 NaBr + Cl2 -> 2 NaCl + Br2}

Se identifican los cambios en los estados de oxidación de los halógenos. El bromo en el NaBr\ce{NaBr} tiene un estado de oxidación de 1-1 y pasa a 00 en el BrX2\ce{Br2} elemental, lo que constituye una oxidación.

2BrX1>BrX2X0+2eX\ce{2 Br^-1} -> \ce{Br2^0 + 2e-}

El cloro en el ClX2\ce{Cl2} tiene un estado de oxidación de 00 y pasa a 1-1 en el NaCl\ce{NaCl}, lo que constituye una reducción.

ClX2X0+2eX>2ClX1\ce{Cl2^0 + 2e-} -> \ce{2 Cl^-1}

Al haber cambios en los estados de oxidación, se trata de una reacción redox. El agente oxidante es el ClX2\ce{Cl2} (especie que se reduce) y el agente reductor es el NaBr\ce{NaBr} (especie que se oxida).

T7: Equilibrios redox · Concepto de oxidación y reducción — QUIMICA PEvAU Andalucía 2024