Catedrático: Adán Martínez García*
Conceptos y Ejemplo del Balanceo de Ecuaciones Químicas por la Técnica de Oxido / Reducción
*Cuernavaca, Morelos, México. adanmargar@gmail.com
Conceptos Claves.
Número de Oxidación. Es un número entero (en la mayoría de los casos) que representa el número de electrones que un átomo pone a disposición para formar enlaces químicos y alcanzar estabilidad en el mismo
Oxidación. Es el incremento numérico en el número de oxidación de un elemento químico (cuando éste se encuentra combinado químicamente con otro u otros elementos) debido a la pérdida real o aparente de electrones. Así, cuando un elemento se oxida se dice que es el agente reductor
Reducción. Es la disminución numérica en el número de oxidación de un elemento químico (cuando éste se encuentra combinado químicamente con otro u otros elementos) debido a la ganancia real o aparente de electrones. Así, cuando un elemento se reduce se dice que es el agente oxidante.
Ejemplo.
Balancea la ecuación química siguiente por el método de oxido/reducción:
Reactivos Productos
Primero, se debe iniciar con la asignación apropiada de los números de oxidación de cada uno de los elementos químicos de los compuestos presentes en la ecuación química, tanto en reactivos como en productos. Por tanto, sabemos que el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1 (ó -1 como cuando se encuentra en hidruros metálicos), el oxígeno de -2 (ó -1 como cuando se encuentra en peróxidos) y que los elementos químicos que no se encuentran combinados químicamente (con otros elementos) poseen un número de oxidación igual a cero. Así…
Observe que la suma de los productos de los números de oxidación (los números en superíndice) por la atomicidad (número de partes) de cada elemento (los números en subíndice) en el compuesto debe sumar cero. Por esto, en el caso del hidróxido de sodio (NaOH), es posible determinar el número de oxidación del sodio (Na). Por ejemplo…
Por lo tanto, el número de oxidación del sodio debe ser +1
Catedrático: Adán Martínez García*
Ahora, se puede observar en la ecuación que los elementos que cambian de número de oxidación (de reactivos a productos) son el sodio y el hidrógeno…
Así, se tienen las semirreacciones…
(seoxidó)
(seredujo)
Se puede ver que el número de oxidación del sodio tuvo un incremento algebraico (pasó de 0 a +1, por ello se oxidó y hubo una pérdida real o aparente de electrones) y el del hidrógeno disminuyó (pasó de +1 a 0, por ello se redujo y hubo una ganancia real o aparente de electrones). Haciendo una analogía con las cargas, se hace evidente para el sodio y el hidrógeno que…
Pérdida de 1 electrón
Sodio (en reactivos)
Sodio (en productos)
Ganancia de 1 electrón
Hidrógeno (en reactivos) Hidrógeno (en productos)
De esta manera, y como segundo punto, se debe hacer un balance de masas…
…pero observamos que las dos semirreacciones ya se encuentran balanceadas en este aspecto (1 Na en cada caso y 2 hidrógenos en cada caso). Ahora, se debe continuar con el balance de cargas en las dos semirreacciones
Catedrático: Adán Martínez García*
*Nota: En la semirreacción II es evidente que se debió ganar un electrón, pero esto es por cada átomo de hidrógeno (y en nuestro caso son dos átomos de hidrógeno)…
Estos números (los de los electrones ganados y perdidos), deben intercambiarse en las dos semirreacciones multiplicándolas…
Resultando en…
El siguiente paso es sumar las dos semirreacciones…
Finalmente, hemos logrado balancear masas y cargas, y sólo resta insertar esta información en la reacción original y balancear por tanteo lo que falte por balancear (si es que es necesario)
Verificamos si la ecuación ha quedado balanceada…
Es claro que tanto oxígenos como hidrógenos no lo están. Para concluir, al intentar balancear por tanteo los oxígenos, colocamos un 2 como el coeficiente estequiométrico de la molécula de agua…
… y la ecuación química ha quedado balanceada.