8. Ajusta las siguientes ecuaciones que corresponden a reacciones redox en medio ácido: a. Na2 SO4 + C → CO2 + Na2 S b. HCl + K2 Cr2 O7 → Cl2 + CrCl3 + KCl c. KMnO4 + HCl → Cl2 + MnCl2 + KCl d. KMnO4 + FeSO4 + H2 SO4 → MnSO4 + Fe2 (SO4 ) 3 + K2 SO4 e. MnO- 4 + SO2 → Mn2+ + HSO- 4
Respuestas
Respuesta:
Ajusto una de ellas con el procedimiento general para ajustar cualquier reacción redox en medio ácido.
Explicación:
Tomaremos como ejemplo la reacción entre el permanganato de potasio y el ácido clorhídrico.
KMnO4 + HCl ----> MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
1.
Lo primero es ver qué elementos varían su número de oxidación.
Los únicos elementos en los que varía son:
el Mn, que pasa de +7 a +2 (se hace "más negativo" porque ganó electrones). Es por tanto el oxidante,
y el Cl, que pasa de -1 a 0 (se hace "más positivo" porque perdió electrones). Es por tanto el reductor.
2.
Escribimos las semirreacciones del oxidante y del reductor poniendo en forma iónica las sustancias que están como iones en la solución; las sustancias covalentes, como el H2O, las escribiremos como moléculas neutras.
Semirreacción del oxidante o semirreacción de reducción:
MnO4(-) ----> Mn(2+)
Semirreacción del reductor o semirreacción de oxidación:
Cl(-) ----> Cl2
3.
Ajustaremos las semirreacciones; primero la materia y, cuando ésta esté ajustada, ajustaremos la carga eléctrica.
Para ello, si necesitamos añadir átomos de O lo haremos añadiendo moléculas de H2O, y si necesitamos añadir átomos de H lo haremos añdiendo iones H(+). La carga siempre se ajusta añadiendo electrones en el miembro que corresponda:
MnO4(-) ----> Mn(2+) + 4 H2O
MnO4(-) + 8 H(+) ----> Mn(2+) + 4 H2O
MnO4(-) + 8 H(+) + 5 e(-) ----> Mn(2+) + 4 H2O
2 Cl(-) ----> Cl2
2 Cl(-) ----> Cl2 + 2 e(-)
4.
Una vez ajustadas las dos semirreacciones, encontraremos la ecuación global ajustada en forma iónica sumando las dos semirreacciones; pero para ello, antes debemos igualar el número de e(-) en ambas multiplicándolas por coeficientes adecuados. Así, al hacer la suma los electrones desaparecerán por estar en miembros diferentes:
Multiplicamos la primera por 2 y la segunda por 5
2 MnO4(-) + 16 H(+) + 10 e(-) ----> 2 Mn(2+) + 8 H2O
10 Cl(-) ----> 5 Cl2 + 10 e(-)
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2 MnO4(-) + 10 Cl(-) + 16 H(+) ----> 2 Mn(2+) + 5 Cl2 + 8 H2O
Con esto, la reacción queda ajustada tanto en la materia como en la carga eléctrica. Como está en forma iónica, podemos añadir los iones que faltan para que todos los compuestos queden en forma neutra (en rigor no es necesario, a no ser que así nos lo pidan).
5.
Añadimos cationes K(+) y aniones Cl(-):
2 KMnO4 + 10 KCl + 16 HCl ---> 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 12 KCl + 8 H2O
Hemos añadido 12 iones K(+) y 16 iones Cl(-), con lo que la reacción queda definitivamente ajustada.