BALANCEO POR REDOX. (OXIDO-REDUCCION)

En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)

Para balancear una reacción por este método, se deben considerar las siguientes reglas:

REGLAS A SEGUIR PARA BALANCEAR UNA ECUACION QUIMICA POR REDOX.

1.   Se determinan los números de oxidación de cada uno de los elementos de las sustancias que intervienen en la reacción.

H¹⁺Cl⁵⁺O^2-₃  + Br₂⁰ + H¹⁺₂O^2- ---------- H¹⁺Br⁵⁺O₃^2- + H¹⁺Cl^1-

2.   Se localiza los elementos que cambia su número de oxidación y se procede a realizar dos semirreacciones con ella.

Cl⁵⁺---------------Cl^1-

Br⁰----------------Br⁵⁺

3.   Se balancean las semirreacciones sin considerar las cargas.

Cl-------------Cl

Br₂------------2 Br

4.   Se determina en las semirreacciones la que se oxida y la que se reduce, esto se identifica de la siguiente manera:

Si el numero de oxidación del elemento  va de menor ha mayor estamos hablando de oxidación.

Si el numero de oxidación del elemento va de mayor a menor estamos hablando de reducción.

Cl⁵⁺------------Cl^1- Reducción    Reducción= +

Br⁰-------------2 Br⁵⁺ Oxidación. Oxidación= -

5.   Se determina el número de electrones ganados y perdidos: Para esto se multiplica la carga por el número de átomos tanto en los reactivos como en los productos y la diferencia entre ambos será el número de electrones.

Cl⁵⁺----+6e-----------Cl^1-

Br₂⁰------10e---------2 Br⁵⁺

6.   El numero de electrones ganados y perdidos debe ser el mismo, de no ser así se multiplica los números encontrados en forma de cruz y por cada una de las partes de las semirreacciones. Los números deberán tener siempre la mínima relación entre ellos.

Cl⁵⁺----+6e-----------Cl^1-        x 5= 5Cl⁵⁺--------+30e------5 Cl^1-

Br₂⁰----- -10e---------2 Br⁵⁺   x 3= 3 Br⁰₂------ -30e-------6Br⁵⁺

7.   Una vez que se tiene el numero de electrones ganados o perdidos se suman las dos semirreacciones obteniendo una sola reacción con ellas por lo que quedan determinadas los coeficientes de los elementos que se oxidan y que se reducen

5Cl⁵⁺+30e+3Br⁰-30e------------5Cl^1-+6Br⁵⁺

8.   Se trasladan los coeficientes encontrados a la ecuación original cada uno en su respectiva sustancia y s procede a balancear en la ecuación general.

5HClO₃+ 3Br₂+ H₂O------------- 6HBrO₃+ 5HCl.

9.   Para balancear la ecuación los hidrógenos y los oxígenos se dejan al final.

Reactivo        Producto

5Cl                  5 Cl

6Br                  6Br

11H               11 H

18 O              18 O

Ejemplos:

·         Balancee siguiendo el método del número de oxidación.

·         a) I2 + HNO3 HIO3 + NO + H2O

·         b) Cl2 + KOH KClO3 + KCl + H2O

·         c) H2SO3 + HNO2 H2SO4 + NO + H2O

Soluciones:
a) I2 + HNO3 HIO3 + NO + H2O
Se Oxida (-e)
Se Reduce (+)
10 x (N+5 + 3 e N+2
3I2 6I+5 + 30 e
10 N+5 + 30 e 6I+5 + 10N+2

Trasladamos los coeficientes a la ecuación original
3 I2 + 10 HNO3 + 10 NO + H2O y balanceamos la ecuación por simple inspección.
3 I2 + 10 HNO3 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O

b) Cl2 + KOH KCIO3 + KCI + H2O
Se oxida (- e)
Se reduce (+e -)
Aquí el Cl2 actúa como oxidante y como reductor, por lo tanto es una reacción de dismutación.
1 x (Cl2 2 Cl+5 + 10 e) Ag. Reductor
5 x (Cl2 + 2 e 2 Cl+5) Ag. Oxidante
CI2 2Cl+5 + 10 e
5 CI2 + 10 e 10 Cl-1
6 CI2 2 Cl+5 + 10 Cl-1
Simplificando tenemos
3 Cl2 Cl+5 + 5 Cl-1
Trasladamos los coeficientes a la ecuación original
3 Cl2 + KOH KClO3 - 5KCl + H2O
y balanceamos las ecuaciones por simple inspección
3 Cl2 + 6KOH KClO3 + 5KCl + 3H2O

c) H2SO3 + HNO2 H2SO4 + NO + H2O

Se oxida (- e)
Se reduce (+ e)
1 x (S+4 S+6 +2 e) Ag. Reductor
2 x (N-3 - e N+2) Ag. Oxidante
S-4 S+6 + 2 e
2 N+2 + 2 e 2N+2

Trasladamos los coeficientes
H2SO3 + 2 HNO2 H2SO4 + 2 NO + H2O
Inspeccionamos la ecuación, verificamos que cumple con el balance de masas ( Ley de la conservación de la materia).