Practica 8- Reacciones oxido-reducción-industrial PDF

Preview

Summary

aiudaa...

Description

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial PRACTICA 8

REACCIONES DE OXIDO REDUCCIÓN -REDOX I.- CAPACIDADES: 1.1.

Comprueba experimentalmente que se ha llevado a cabo una reacción de óxido – reducción.

1.2.

Identifica el agente oxidante y reductor en las reacciones redox realizadas experimentalmente.

1.3.

Interpreta el comportamiento de las reacciones de óxido-reducción.

1.4.

Balancea las reacciones de óxido reducción por el método del ión electrón.

II.- FUNDAMENTO TEORICO Las reacciones en las cuales los átomos experimentan cambios del número de oxidación se llaman reacciones de óxido – reducción o reacciones redox. La oxidación es un incremento algebraico del número de oxidación y corresponde a la pérdida real o aparente de electrones. La reducción es una disminución algebraica del número de oxidación y corresponde a una ganancia real, o aparente de electrones. ejemplos.

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe: +2 Mn: +7

+3 +2

aumenta estado de oxidación se disminuye estado de oxidación se

HNO3 + Na2S S: - 2 N: +5

Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

S + NO + 0 +2

OXIDA REDUCE

NaNO3 + H2O

aumenta estado de oxidación se disminuye estado de oxidación se

OXIDA REDUCE

Los electrones no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas. Por consiguiente, la oxidación y la reducción siempre se producen simultáneamente. En las reacciones anteriores el manganeso y el nitrógeno se reducen y su número de oxidación disminuye, el hierro y azufre se oxidan y su número de oxidación aumenta.

Las sustancias que ganan electrones se reducen y oxidan a otras sustancias y se les conoce como agentes oxidantes. Las especies que pierden electrones, se oxidan y reducen a otras sustancias y se les conoce como agentes reductores.

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

Las reacciones de óxido – reducción necesitan al igual que cualquier otro tipo de reacciones ser balanceadas y el método que vamos a usar para su balance es el método del ión electrón y se procederá tal como se muestra en el siguiente ejemplo: Balance en solución ácida:

MnO4 -1 + 1)

2)

S2-

Mn2+ +

SO42-

Determinar estados de oxidación.

MnO4 -1 +

S2-

+7

-2

Mn2+ +

+2

SO42-

+6

Formar dos semirreaciones una de oxidación y otra de reducción: Manganeso se reduce

azufre se oxida

S2-

SO4 2-

MnO4 -

Mn 2+

semirreacción de oxidación semirreacción de reducción

3) Balancear teniendo en cuenta el siguiente orden: a) Elementos principales b) Oxígenos: Con moles de agua al lado necesario c) Hidrógenos: Con catión hidrógeno (H+) donde sea necesario d) Carga iónica neta: Con electrones donde la carga sea mayor Se muestra los tres primeros pasos 4 H2O + S2-

Química General

SO4 2- + 8H+

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

8H+ + MnO4 -1

Mn2+ + 4 H2O

Carga iónica neta: 4 H2O + S2-

SO4 2- + 8H+ + 8 e-

4(0) + 1(-2) = -2

1(-2) + 8(+1) = +6 (mayor)

5e- + 8H+ + MnO4 -1

Mn2+ + 4 H2O

8(+1) + 1(-1) = +7 (mayor)

1(+2) + 4(0) = +2

4) Igualar electrones perdidos y ganados multiplicando la primera por 5 y la segunda por 8 20 H2O + 5 S2-

5 SO4 2- + 40 H+ + 40 e-

40e- + 64 H+ + 8MnO4 -1

5)

8 Mn2+ + 32 H2O

Unir en una sola ecuación y simplificar todo lo que sea posible

5S2- + 20 H2O + 64H+ + 8 MnO4 - + 40 e

5 SO4 2- + 40 H+ +40 e- + 8 Mn2+ + 32 H2O

Ecuación balanceada:

5 S2- + 8 MnO4 - + 24 H+

5 SO4 2- + 8 Mn2+ + 12 H2O

Al igual que cualquier ecuación química balanceada, las ecuaciones redox balanceadas se pueden usar para cálculos estequiométricos. Las reacciones redox son muy útiles, rápidas y cuantitativas, por lo cual se usan ampliamente en el análisis químico de elementos o compuestos que pueden ser oxidados o reducidos cuantitativamente, incluyendo la mayoría de los metales de transición y una amplia gama del grupo principal de compuestos inorgánicos y orgánicos.

III.- MATERIALES Y REACTIVOS Todos los mostrados en los experimentos IV.- PROCEDIMIENTO Reacciones Redox: (12 minutos) https://tinyurl.com/y5u2d8ux V.- CALCULOS Y RESULTADOS Presente el balance por el método del ión electrón para cada una de las reacciones de los experimentos y complete lo que se pide.

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

Reacción 1: KMnO4 +

H2SO4 + K2S2O5

MnSO 4 +

K2SO4 + H2O

Reacción 2: KMnO4 + KOH + K2S2O5

Quím

K 2MnO4

+ K2SO4 + H2O

Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

R

Quím

a

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

Reacción 4: Cu + HNO

Química

Cu(NO ) + NO + H O

Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Qu

Ingeniería Industrial

Universidad Privada Antenor Orrego

Reacción 6:

Ingeniería Industrial

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

Reacción 7: H2O2 + H2SO4 + KI

I2

+ H2O + K2SO4

Oxidación

Reducción

2 KI + H 2 SO 4 → I 2+ K 2 SO 4

2 KI + H 2 SO 4 → I 2+ K 2 SO 4+ 2 H + 2 e−¿

H 2O 2→ 2 H 2 O

H2O2 +2H+ +2e-→ 2H2O

2 KI + H 2 O 2+ H 2 SO 4 ↔ I 2+ 2 H 2O + K 2 SO 4

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

H 2O 2+ H 2 SO 4+2 KI ↔ I 2+ 2 H 2O+ K 2 SO 4

0=0 VI.- DISCUSION DE RESULTADOS Al termino de realizar cada una de las reacciones de oxido reducción, nos damos cuenta que la oxidacón es muy diferente a la reduccioón, ya que en una corresponde a una perdida real y en la otra corresponde a una ganancia real.       

En la reacción 1, tenemos que en el agente oxidante K MnO4, y en el agente reductor K2S2O5, que se halló con la ecuacion balanceada. En la reacción 2, tenemos que en el agente oxidante K MO4, y en el agente reducctor K2S205, Que igualmente se halló con la ecuacion balanceada. En la reacciòn 3, tenemos que en la ecuación final 3H2o2+2KmnO4 2MnO2+2KOH+3O2+2H2O. En la reacción 4, tenemos en la ecuación balanceada final Cu+4HNO3Cu(NO3)2+2N02+2H2O. En la reacción 5, tenemos 3C2H6O+2K2Cr2O7+8H25O43C2H4O4O2+2Cr2(5O4)3+2K25O4+11H20. En la reacción 6, tenemos en el agente oxidante C2H2O4, y en el agente reductor KhnO4, que igualmente se halló con la ecuación balanceada. En la reacción 7, tenemos en la ecuación balanceada final H2O2+H2SO4+2KII2+2H20+K2SO4.

VII.- CONCLUSIONES

- La reacción de óxido reducción, o también llamada reacción rédox, es una reacción de transferencia de electrones en la que se oxida la sustancia que ha perdido electrones y se reduce la sustancia que ha ganado electrones. - Por otra parte, las sustancias que ceden electrones y capturan electrones se denominan sustancias reductoras y son procesos que suceden simultáneamente en los elementos que experimentan las reacciones. - La oxidación es una reacción en la que los átomos, iones o moléculas pierden electrones y la reducción corresponde a la obtención de electrones a partir de átomos, iones o moléculas.

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

- Así mismo, tanto la oxidación como la reducción dependen del cambio en el estado de oxidación del átomo. Es importante destacar, los agentes oxidantes se reducen, oxidan a otras sustancias y los agentes reductores se oxidan y reducen a otras sustancias.

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva...