Equilibrio oxidación-reducción. ¿Qué es el equilibrio redox?

O equilibrar una ecuación de oxidación-reducción se basa en la igualdad del número de electrones entregados con el número de electrones recibidos. Los siguientes pasos dan un método sencillo para realizar este equilibrio:

Veamos en la práctica cómo aplicar estos pasos, a través del siguiente ejemplo:

Reacción entre una solución acuosa de permanganato de potasio y ácido clorhídrico:

kmnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

*1er paso:Determine los números de oxidación:

Este paso es importante porque normalmente no podemos visualizar rápidamente qué especies experimentan oxidación y reducción.

_{+1 +7 -2 +1 -1 +1 -1 +2 -1 0 +1 -2}
kmnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

*2do paso:Determinación de la variación de oxidación y reducción:

Tenga en cuenta que el manganeso (Mn) se reduce y el cloro (Cl) se oxida.

MnCl₂ = ∆Nox = 5

Cl₂ = ∆Nox = 2

En el caso del cloro, podemos notar que el HCl dio lugar a 3 compuestos (KCl, MnCl₂y Cl₂), pero lo que nos interesa es el Cl_2, porque es tu Nox el que ha sufrido variación. Cada cloro que forma Cl

₂ perder 1 electrón; ya que se necesitan 2 cloro para formar cada Cl₂, entonces se pierden dos electrones.

3er paso:Inversión de valores de ∆:

En este paso, los valores de ∆ se intercambian entre las especies mencionadas, convirtiéndose en sus coeficientes:

MnCl₂ = ∆Nox = 5 → 5 será el coeficiente de Cl₂

Cl₂ = ∆Nox = 2→ 2 será el coeficiente de MnCl₂

kmnO₄ + HCl → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

En este punto, ya es posible conocer dos coeficientes de la ecuación.

Observación: normalmente, en la mayoría de las reacciones, esta inversión de valores se realiza en el primer miembro. Pero, como regla general, esto debe hacerse en el miembro que tiene el mayor número de átomos que se someten a redox. Si este criterio no se puede cumplir, invertimos los valores para el miembro con el mayor número de especies químicas. Esto es lo que se hizo aquí, ya que el segundo miembro tiene más sustancias.

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4to paso: Equilibrio de prueba:

kmnO₄ + HCl → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Dado que en el segundo miembro hay dos átomos de manganeso, como lo muestra el coeficiente, en el primero también debe haberlos. Entonces tenemos:

2 kmnO₄ + HCl → KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• Por lo tanto, la cantidad de potasio (K) en el primer miembro fue 2, que será el mismo coeficiente para este átomo en el segundo miembro:

2 kmnO₄ + HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• La cantidad de cloro (Cl) en el segundo miembro es 16 en total, por lo que el coeficiente de HCl del primer miembro será:

2 kmnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + H₂O

• El número de hidrógenos en el primer miembro es 16, de ahí el coeficiente de agua (H₂O) del segundo miembro será igual a 8, ya que la multiplicación del índice de hidrógeno (2) por 8 es igual a 16:

2 kmnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O

• Para comprobar si la ecuación está correctamente equilibrada podemos ver dos criterios:

1o) Compruebe si la cantidad de cada átomo en los dos miembros es igual:

2 kmnO₄ + 16 HCl →2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O

K = 2K = 2

Mn = 2 Mn = 2

Cl = 16  Cl = 16

H = 16 H = 16

O = 8 O = 8

2do) Vea si el número total de electrones perdidos es igual al número total de electrones recibidos:

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química

¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Equilibrio de reducción de Roxi"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-por-oxirreducao.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.