Para equilibrar las reacciones redox , debe asignar números de oxidación a los reactivos y productos para determinar cuántos moles de cada especie se necesitan para conservar la masa y la carga.
El método de media reacción
Primero, separe la ecuación en dos semirreacciones: la porción de oxidación y la porción de reducción. Esto se denomina método de semirreacción para equilibrar las reacciones redox, o método de iones y electrones. Cada semirreacción se equilibra por separado y luego las ecuaciones se suman para dar una reacción global equilibrada. Queremos que la carga neta y el número de iones sean iguales en ambos lados de la ecuación balanceada final.
Para este ejemplo, consideremos una reacción redox entre KMnO 4 y HI en una solución ácida:
MnO 4 - + I - → I 2 + Mn 2+
Separar las reacciones
Separe las dos medias reacciones:
Yo - → yo 2
MnO 4 - → Mn 2+
Equilibrar los átomos
Para equilibrar los átomos de cada semirreacción, primero equilibre todos los átomos excepto H y O. Para una solución ácida, luego agregue H.
Equilibre los átomos de yodo:
2 I - → I 2
El Mn en la reacción del permanganato ya está equilibrado, así que equilibremos el oxígeno:
MnO 4 - → Mn 2+ + 4 H 2 O
Agregue H + para equilibrar las moléculas de agua:
MnO 4 - + 8 H + → Mn 2+ + 4 H 2 O
Las dos semirreacciones ahora están equilibradas para los átomos:
MnO 4 - + 8 H + → Mn 2+ + 4 H 2 O
Equilibrar la carga
A continuación, equilibre las cargas en cada semirreacción de modo que la semirreacción de reducción consuma la misma cantidad de electrones que la semirreacción de oxidación suministra. Esto se logra agregando electrones a las reacciones:
2 I - → I 2 + 2e -
5 e - + 8 H + + MnO 4 - → Mn 2+ + 4 H 2 O
Luego, multiplique los números de oxidación para que las dos semirreacciones tengan el mismo número de electrones y puedan cancelarse entre sí:
5 (2I - → I 2 + 2e - )
2 (5e - + 8H + + MnO 4 - → Mn 2+ + 4H 2 O)
Agregue las medias reacciones
Ahora agregue las dos medias reacciones:
10 I - → 5 I 2 + 10 e -
16 H + + 2 MnO 4 - + 10 e - → 2 Mn 2+ + 8 H 2 O
Esto produce la siguiente ecuación:
10 I - + 10 e - + 16 H + + 2 MnO 4 - → 5 I 2 + 2 Mn 2+ + 10 e - + 8 H 2 O
Simplifique la ecuación general cancelando los electrones y el H 2 O, H + y OH , que pueden aparecer en ambos lados de la ecuación:
10 I - + 16 H + + 2 MnO 4 - → 5 I 2 + 2 Mn 2+ + 8 H 2 O
Revisa tu trabajo
Verifique sus números para asegurarse de que la masa y la carga estén equilibradas. En este ejemplo, los átomos ahora están equilibrados estequiométricamente con una carga neta de +4 en cada lado de la reacción.
En resumen:
- Paso 1: Romper la reacción en semirreacciones por iones.
- Paso 2: Equilibre las semirreacciones estequiométricamente agregando agua, iones de hidrógeno (H + ) e iones de hidroxilo (OH - ) a las semirreacciones.
- Paso 3: Equilibre las cargas de las semirreacciones agregando electrones a las semirreacciones.
- Paso 4: Multiplica cada semirreacción por una constante para que ambas reacciones tengan el mismo número de electrones.
- Paso 5: Suma las dos medias reacciones. Los electrones deben anularse, dejando una reacción redox completa equilibrada.