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Reacciones y ecuaciones químicas




                                         2.4.3 Balanceo de ecuaciones
                                                 por el método del ion-electrón

                                         Este método es utilizado particularmente para hallar los coeficientes en una ecuación
                                         redox (figura 30). Para balancear una reacción por este método se procede así:
                                         Paso 1. Escribir una ecuación esquemática que incluya aquellos reactivos y productos
                                         que hayan experimentado cambios en su estado de oxidación.
                                         Paso 2. Escribir semirreacciones para el agente oxidante y el agente reductor.
                                         Paso 3. Igualar cada semirreacción en cuanto al número de átomos de cada elemento.
                                         Si se trata de soluciones ácidas o neutras, se añade H O y H  para balancear el oxí-
                                                                                              1
                                                                                        2
                                         geno y el hidrógeno. Por cada átomo de oxígeno que se encuentra en exceso, en un
                                         lado de la ecuación, se agrega una molécula de H O en el otro lado. De la misma
                                                                                      2
                                         forma, se añaden iones H  para igualar los átomos de hidrógeno. Si la solución es
                                                                1
               Figura 30. En los seres vivos   básica, por cada oxígeno en exceso en un lado de la ecuación se añade una molécula
               unicelulares se realizan procesos   de H O en el mismo lado y 2OH  en el otro lado.
                                                                      2
               de oxidación y reducción.      2
                                         Paso 4. Igualar cada semirreacción en cuanto al número de cargas añadiendo elec-
                                         trones en el primer o segundo miembro de la ecuación.
                                         Paso 5. Igualar la pérdida y ganancia de electrones en ambos lados, multiplicando
                                         cada semirreacción por los mínimos coeficientes.
                                         Paso 6. Sumar las dos semirreacciones y simplificar todos los términos comunes en
                                         ambos lados de la ecuación resultante.
                                         Paso 7. Simplificar los coeficientes, en caso de ser posible.
                    EJEMPLOS
                 Se tiene la ecuación:                             Para balancear las cargas agregamos electrones donde
                 H SO  1 MnO            SO    1 Mn , en medio      sea necesario. La carga en el segundo miembro de la
                                                   21
                                          2 2
                               2
                  2
                      3
                                           4
                               4
                 ácido.                                            ecuación (1) es 21; por tanto debemos añadir 2 elec-
                 De acuerdo con el paso 2 se escriben las dos semi-  trones en el lado izquierdo. La carga en la ecuación
                                                                   (2) es 51 por tanto, debemos agregar 5e  en el lado
                                                                                                       2
                 rreacciones:                                      derecho.
                 41           61            71
                 H SO         SO            MnO          Mn 21     H SO  1 H O          SO    1 4H  1 2e  (se oxidó)
                                 22
                                                 2
                                                                                                 1
                                                                                                       2
                                                                                          22
                  2   3          4               4                   2  3    2            4
                 El agente oxidante es el ion MnO    porque contiene el   MnO  1 8H  1 5e     Mn  1 4H O (se redujo)
                                             2
                                                                              1
                                                                                   2
                                                                        2
                                                                                               21
                                             4
                                                                        4
                                                                                                      2
                 Mn que se reduce al cambiar su estado de oxidación   Se procede ahora a igualar el número de electrones,
                 de 71 a 21.                                       multiplicando  por  el  entero  más  pequeño.  De  esta
                 El agente reductor es el H SO  porque contiene el S,   manera, multiplicamos la ecuación (1) por 5 y la (2)
                                           3
                                        2
                 que se oxida al aumentar su estado de oxidación de   por 2:
                 41 a 61.                                             5(H SO  1 H O         SO    1 4H  1 2e )
                                                                                                      1
                                                                                               22
                                                                                                            2
                                                                             3
                                                                                  2
                                                                          2
                 Luego se balancea cada semirreacción (paso 3).       2(MnO  1 8H  1 5e        4   Mn  1 4H O)
                                                                                   1
                                                                                         2
                                                                                                     21
                                                                             2
                                                                             4
                                                                                                            2
                 Para  balancear  el  oxígeno,  se  adicionan  moléculas   Finalmente, sumamos las dos semirreacciones para
                 de H O:
                     2                                             obtener una reacción balanceada:
                           H SO  1 H O          SO                    5H SO  1 5H O          5SO    1 2OH  1 10e 2
                                                  22
                                                                                                22
                                                                                                         1
                                3
                                      2
                                                  4
                             2
                                                                                  2
                                                                         2
                                                                            3
                           MnO          Mn  1 4H O                    2MnO  1 16H  1 10e        4   2Mn  1 8H O
                               2
                                           21
                                                                                           2
                                                                            2
                                                                                   1
                                                                                                       21
                                                  2
                                4
                                                                            4
                 Para balancear el hidrógeno, se añaden iones H :     5H SO  1 5H O 1 2MnO   1 16H             2
                                                          1
                                                                                                     1
                                                                                             2
                        H SO  1 H O          SO    1 4H 1                2  22  3  2 1     21  4
                                               22
                          2  3    2            4                      5SO    1 2OH  1 2Mn  1 8H O
                                                                          4
                                                                                                   2
                       MnO   1 8H           Mn  1 4H O             Y  reducimos  términos  semejantes,  para  obtener  la
                                   1
                                               21
                            2
                                                      2
                            4
                 Se igualan las cargas (paso 4):                   ecuación final así:
                 41                  61                            5H SO  1 2MnO           5SO    1 2Mn  1 3H O
                                                                                   2
                                                                                               22
                                                                                                        21
                 H SO  1 H O         SO  1 4H        (1)              2  3         4           4               2
                                               1
                                       22
                  2   3    2           4
                 71                                                                                               1 4H 1
                 MnO  1 8H           Mn  1 4H O      (2)
                     2
                                       21
                            1
                      4
                                               2
           120  © Santillana
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