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Explicación:
Se escribe la ecuación
Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Se divide la reacción redox a las semi-reacciones. La reacción redox no es otra cosa que una reacción en la cual se realizan simultáneamente las reacciones de la oxidación y de la reducción
Fe+32O-23 + C+2O-2 → Fe0 + C+4O-22
Se identifican los pares redox de todos los átomos que han sido oxidados (a los cuales se ha aumentado el número de la oxidación) y todos los átomos que han sido reducidos (a los cuales se ha reducido el número de oxidación)
O:C+2O-2 → C+4O-22
R:Fe+32O-23 → Fe
Se combinan los pares redox en dos reacciones parciales: una para la oxidación, y la otra para la reducción (ver: Dividir la reacción redox en dos semirreacciones).
O: CO → CO2
R: Fe2O3 → 2Fe
Se equilibran los átomos del oxígeno. Se verifica si el número de los átomos es adecuado en el lado izquierdo de la ecuación a su número en el lado derecho de la misma. Si esto no es el caso, lo tenemos que equilibrar añadiendo moléculas de agua al lado con menos átomos de oxígeno.
O: CO + H2O → CO2
R: Fe2O3 → 2Fe + 3H2O
Se equilibran los átomos del hidrógeno. Hay que averiguar si el número de los átomos del hidrógeno en el lado izquierdo es igual a su número en el lado derecho. Si esto no es el caso, hay que equilibrarlo añadiendo el protón (H+) a aquel lado donde faltan los átomos del hidrógeno.
O: CO + H2O → CO2 + 2H+
R: Fe2O3 + 6H+ → 2Fe + 3H2O
Se equilibran las cargas. La suma de todas las cargas en el lado de los productos debe equivaler a la suma de todas las cargas en el lado de los reactantes (la suma de las cargas no debe necesariamente igualar a cero). Las cargas se equilibran añadiendo los electrones (e-) en el lado donde faltan cargas negativas.
O: CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e-
R: Fe2O3 + 6H+ + 6e- → 2Fe + 3H2O
Se iguala el número de los electrones perdidos y recibidos. Dado que el número de los electrones librados en la reacción de la oxidación tiene que ser idéntico al número de electrones recibidos en la reacción de la reducción, multiplicaremos las dos ecuaciones por el factor que dará el multiplicador mínimo común.
O: CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e-| *3
R: Fe2O3 + 6H+ + 6e- → 2Fe + 3H2O| *1
O: 3CO + 3H2O → 3CO2 + 6H+ + 6e-
R: Fe2O3 + 6H+ + 6e- → 2Fe + 3H2O
Se suman las semi-reacciones. Dos semi-reacciones se suman como ecuaciones algebraicas ordinarias donde la flecha funciona como una señal de igualdad. Las semi-reacciones se suman de manera que en un lado estén todos los productos, y en el otro todos los reactantes.
3CO + Fe2O3 + 3H2O + 6H+ + 6e- → 3CO2 + 2Fe + 6H+ + 3H2O + 6e-
Se acorta la ecuación. Las especies que aparecen en ambas ecuaciones sumadas se acortan. Si sea necesario, la entera ecuación se divide por el divisor máximo común para que los coeficientes sean los mínimos posibles.
3CO + Fe2O3 → 3CO2 + 2Fe
Y al final, siempre se verifica el equilibrio de las cargas y de los elementos. Primero se verifica si la suma de distintos tipos de átomos en un lado de la ecuación es adecuada a su suma en el otro lado.
ELEMENTO IZQUIERDA DERECHO DIFERENCIA
C 3*1 3*1 0
O 3*1 + 1*3 3*2 0
Fe 1*2 2*1 0
A continuación, se verifica si la suma de las cargas eléctricas en el lado izquierdo de la ecuación equivale a la suma en el lado derecho. No importa cuál sea la suma, siempre y cuando es idéntica en ambos lados.
3*0 + 1*0 = 3*0 + 2*0
0 = 0
Puesto que la suma de distintos átomos en el lado izquierdo de la ecuación equivale a la suma de los átomos en el lado derecho, y dado que la suma de las cargas es igual en ambos lados de la ecuación, podemos escribir una ecuación equilibrada.
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2