Reacciones Redox y Conceptos Clave, Apuntes de Química

¡Descarga Reacciones Redox y Conceptos Clave y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity! REACCIONES RÉDOX Introducción a las reacciones rédox y conceptos clave Fernando Martínez Andrade ma475969@uaeh.edu.mx Licenciatura en Química Grupo 2 2do semestre Dra. Gloria Sánchez Cabrera Reactividad Química 1. Agente Oxidante Un agente oxidante es una sustancia química que promueve la oxidación de otras sustancias, es decir, que "roba" electrones a otras moléculas. En otras palabras, un agente oxidante es una sustancia que promueve la pérdida de electrones en una reacción redox y, por lo tanto, es un componente clave en muchos procesos químicos. Algunos ejemplos de agentes oxidantes incluyen el oxígeno (O2), el cloro (Cl2), y el ácido nítrico (HNO3). 2. Agente Reductor Un agente reductor es un compuesto químico que acepta electrones de otra molécula, lo que resulta en la reducción de la molécula. En otras palabras, un agente reductor es una sustancia que promueve la ganancia de electrones en una reacción redox y, por lo tanto, es un componente clave en muchos procesos químicos, incluyendo la respiración celular y la obtención de metales a partir de sus compuestos. Algunos ejemplos de agentes reductores incluyen los metales, como el hierro (Fe), el cobre (Cu), y el francio (Fr). 3. Desproporción Las reacciones de desproporción o también llamadas reacciones de dismutación son un tipo de reacción redox en las que un compuesto se oxida y se reduce simultáneamente. Es decir, la misma molécula se convierte en dos compuestos diferentes, uno de los cuales se ha oxidado y el otro se ha reducido. Un ejemplo muy famoso de una reacción química de desproporción es la siguiente reacción: 2H2O2 → 2H2O + O2 Donde podemos ver que el oxígeno del peróxido de hidrógeno con estado de oxidación de -1 pasa a formar agua con el oxígeno en estado de oxidación de -2 y oxígeno diatómico con estado de oxidación de 0. 4. Ecuaciones de Media Reacción Las ecuaciones de media reacción son una herramienta útil en la química para describir las reacciones redox. Representan solo la mitad de una reacción redox completa, ya sea la oxidación o la reducción. Las ecuaciones de media reacción se utilizan para describir cómo se mueven los e. Balancear las cargas de los compuestos iónicos añadiendo electrones (e-) f. Igualamos la cantidad de electrones, podemos multiplicar una ecuación por una constante para lograr la misma cantidad de electrones y juntarlas en una sola. Como podemos ver, guarda bastante parecido con las de medio ácido, salvo que se diferencias de adición de OH- y H+ para balancear. 7. Método Ion-Electrón El método ion-electrón, también conocido como método de tres medios o método redox, es un enfoque para balancear ecuaciones químicas redox (reacciones redox). Este método involucra la separación de una reacción redox en dos medios separados, uno ácido y otro básico, y luego la resolución de cada medio individualmente. La idea es que cada medio actúe como una fuente de iones para el otro medio, de manera que los iones generados en un medio reaccionen con los iones del otro medio para producir una reacción redox completa. Este enfoque se considera eficaz porque permite balancear la ecuación redox de manera más sencilla y organizada. Se involucran tres especies principales, repitiéndose una de ellas al ser neutra, el H2O, el H+ y el OH-, el H2O y el H+ se ocupan para la parte ácida mientras que el H2O y el OH- para la parte alcalina o básica. Los pasos del método ion-electrón son los siguientes: a. Separación de la reacción redox en dos medios: ácido y básico. b. Resolución de la reacción en cada medio individualmente. c. Identificación de los iones que participan en la reacción en cada medio. d. Balanceo de la ecuación para cada medio separadamente. e. Verificación de la ecuación balanceada en ambos medios. f. Verificación del balanceo de carga en la reacción completa. g. Verificación del número de átomos de cada elemento en la reacción completa. h. Verificación del equilibrio global de la reacción redox. Este método es útil para balancear ecuaciones redox complejas, ya que permite trabajar con cada medio por separado y simplificar la tarea de balancear la ecuación completa. 8. Número de Oxidación: El balanceo por número de oxidación es un método utilizado para balancear ecuaciones químicas redox (reacciones redox). Este método se basa en la asignación de números de oxidación a los elementos presentes en una reacción, con el objetivo de mantener la conservación del número de oxidación en ambos lados de la ecuación. Los pasos para balancear una ecuación redox por número de oxidación incluyen: a. Asignación de números de oxidación a los elementos en la reacción. b. Verificación del cambio en el número de oxidación de cada elemento en la reacción. c. Ajuste de los coeficientes estequiométricos de los compuestos en la reacción para equilibrar los números de oxidación. d. Verificación del balanceo de carga en la reacción completa. e. Verificación del número de átomos de cada elemento en la reacción completa. f. Verificación del equilibrio global de la reacción redox. Este método es útil para balancear reacciones redox simples, ya que permite trabajar con los números de oxidación y simplificar la tarea de balancear la ecuación. Sin embargo, para ecuaciones redox más complejas, es posible que sea necesario utilizar otros enfoques, como el método ion-electrón. 9. Oxidación: La oxidación es un proceso químico en el que un elemento o compuesto pierde electrones a otro elemento o compuesto, y es resultado de la transferencia de electrones desde una molécula a otra. La oxidación puede ser vista como la pérdida de un electrón por parte de un elemento, mientras que la molécula receptora del electrón experimenta un aumento en la cantidad de electrones y por lo tanto una disminución en la cantidad de electrones disponibles para transferir. La oxidación puede ser representada en una reacción química por medio de una ecuación química que muestra el transfer de electrones entre las moléculas o elementos involucrados. Un compuesto que pierde electrones se conoce como agente oxidante, mientras que un compuesto que gana electrones es conocido como agente reductor. La oxidación y la reducción son procesos complementarios, y ambos deben ocurrir juntos en una reacción redox. El número de oxidación de un elemento se puede definir como el número de electrones transferidos desde el elemento en su estado estable más común hasta su estado en la reacción. Los números de oxidación son útiles para identificar y predecir la dirección de la transferencia de electrones en una reacción redox, y para balancear las ecuaciones químicas. 10. Reducción: La reducción es un proceso químico en el que una especie química (generalmente un elemento o un compuesto) gana electrones y, por lo tanto, se reduce su número de oxidación. Esta transferencia de electrones a la especie que los recibe se conoce como agente reductor. La reducción es una parte fundamental de las reacciones redox, donde una especie se oxida y al mismo tiempo otra se reduce, balanceando la transferencia de electrones. La reducción puede ser medida a través de cambios en las propiedades químicas de las especies, como la conductividad eléctrica, la capacidad para actuar como oxidante o reductor, la capacidad para combinar con otros compuestos, entre otras. Algunos ejemplos comunes de la reducción incluyen la formación de metales a partir de sus óxidos, la obtención de hidrógeno a partir de compuestos orgánicos y la conversión de sales a metal y ácido. En resumen, la reducción es un proceso en el que una especie química gana electrones, lo que puede resultar en una disminución en su número de oxidación y un cambio en sus propiedades químicas y reactivas. Es una parte integral de las reacciones redox y se encuentra en una amplia gama de procesos naturales y artificiales.