QuímicaMedioCuestión · 1,5 pts

Ajuste redox y estequiometría

Andalucía · 2024 · Reserva 1

Enunciado

Bloque B · B5. 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)

2\,\text{KMnO}_4 + 8\,\text{H}_2\text{SO}_4 + 5\,\text{K}_2\text{C}_2\text{O}_4 \rightarrow 2\,\text{MnSO}_4 + 8\,\text{H}_2\text{O} + 10\,\text{CO}_2 + 6\,\text{K}_2\text{SO}_4

\text{CaCO}_3 + 2\,\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}

2\,\text{NaBr} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\,\text{NaCl} + \text{Br}_2

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Resultado

\boxed{\;\textbf{a) Redox: oxidante } \text{KMnO}_4,\ \text{reductor } \text{K}_2\text{C}_2\text{O}_4\;}

\boxed{\;\textbf{b) No es redox (ácido-base)} \qquad \textbf{c) Redox: oxidante } \text{Cl}_2,\ \text{reductor NaBr}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

El método es mecánico: asigna números de oxidación a todos los elementos en reactivos y productos y busca alguno que cambie. Si ninguno cambia, no hay redox.

Y no confundas los dos papeles, que es donde se pierden puntos:

\textbf{Oxidante} = \text{el que SE REDUCE (gana } e^-)\qquad\qquad \textbf{Reductor} = \text{el que SE OXIDA (pierde } e^-)

Se nombran por la sustancia completa, no solo por el elemento que cambia.

Desarrollo

a) Sí es redox.

Números de oxidación que cambian:

\text{Mn}: +7\ (\text{en KMnO}_4) \longrightarrow +2\ (\text{en MnSO}_4) \qquad \textbf{se reduce}

\text{C}: +3\ (\text{en el oxalato } \text{C}_2\text{O}_4^{2-}) \longrightarrow +4\ (\text{en CO}_2) \qquad \textbf{se oxida}

(El azufre entra y sale como sulfato, con

+6

: es espectador; el potasio, siempre

+1

\textbf{Oxidante: } \text{KMnO}_4 \qquad\qquad \textbf{Reductor: } \text{K}_2\text{C}_2\text{O}_4

Es la valoración clásica de oxalato con permanganato, que se usa en el laboratorio precisamente por su viraje del violeta al incoloro.

b) No es redox.

Repasando todos los elementos:

Elemento	En reactivos	En productos
Ca	$+2$	$+2$
C	$+4$	$+4$
O	$-2$	$-2$
H	$+1$	$+1$
N	$+5$	$+5$

Ningún número de oxidación cambia, así que no hay transferencia de electrones. Se trata de una reacción ácido-base (el carbonato, base, reacciona con el ácido nítrico) que además desprende

\text{CO}_2

: la efervescencia típica de un carbonato con un ácido.

c) Sí es redox.

\text{Cl}: 0\ (\text{en Cl}_2) \longrightarrow -1\ (\text{en NaCl}) \qquad \textbf{se reduce}

\text{Br}: -1\ (\text{en NaBr}) \longrightarrow 0\ (\text{en Br}_2) \qquad \textbf{se oxida}

\textbf{Oxidante: } \text{Cl}_2 \qquad\qquad \textbf{Reductor: } \text{NaBr}

Es un desplazamiento: el cloro, más oxidante que el bromo (mayor

E^\circ

), le arranca los electrones y ocupa su lugar en la sal.

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

El error más repetido es intercambiar oxidante y reductor. Un truco que no falla: el oxidante oxida a otro, y para hacerlo tiene que reducirse él mismo. Escribe al lado de cada sustancia "se oxida" o "se reduce" y después traduce.

En b) no basta con contestar "no": hay que enseñar los números de oxidación de todos los elementos para demostrar que ninguno cambia. Una tabla de cinco filas basta.

Y cuidado con el carbono del oxalato: en $\text{C}_2\text{O}_4^{2-}$ vale $+3$ , no $+4$ ni $+2$ . Compruébalo: $2x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x = +3$ .