Reacciones REDOX (Oxidación Reducción)

Química Orgánica. Oxígeno. Reductores

  • Enviado por: PPtrueno
  • Idioma: castellano
  • País: Ecuador Ecuador
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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

Instituto de Ciencias Básicas

LABORATRIO DE QUIMICA

informe Nº 1

título de la práctica:

REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION (REDOX)

FECHA DE REALIZACION:

FECHA DE ENTREGA:

1.- OBJETIVOS:

1.1.- Corregir la deficiencia que viene desde las secundarias del país, en el uso de laboratorios de Química e instrumentos relacionados con prácticas en el mismo.

1.2.- Reconocer la aplicación de los conocimientos teóricos al desarrollo de actividades experimentales.

1.3.- Fomentar la observación de los resultados en las prácticas para así obtener conclusiones más fiables y de mejor calidad.

1.3.- Conocer los principales agentes oxidantes y reductores usados comúnmente en reacciones de óxido-reducción.

1.4.- Realizar reacciones REDOX en el laboratorio con cierta facilidad.

1.5.- Emplear adecuadamente el material que se necesita para la realización de la práctica.

1.6.- Identificar y diferenciar los términos: oxidación, reducción, oxidante, reductor y proceso REDOX.

2.- MARCO TEÓRICO:

2.1 Reacciones REDOX:

Una reacción REDOX es aquella en la que uno de los compuestos se reduce y el otro se oxida, de ahí su nombre. Ocurren cambios en los números de oxidación de los átomos de algunas de las substancias involucradas.

El reactivo que se oxida está perdiendo electrones, el que se reduce está ganado los electrones que el otro ha liberado. Antiguamente lo que se creía era que el que se oxidaba ganaba oxígeno, en realidad esto era bastante cierto, solo que era incompleto, pues al perder electrones el que se oxida se une con el oxígeno para tener los electrones necesarios.

En un principio, se utilizaba el término de oxidación para designar aquellos procesos en los que una sustancia reaccionaba con el oxígeno; de esta forma, se decía que un compuesto se oxidaba cuando aumentaba su cantidad de oxígeno (igualmente, se decía que se reducía cuando ésta disminuía).

A partir de este primer concepto de oxidación, y con el tiempo, dicho vocablo ha ido evolucionando y generalizándose hasta abarcar hoy en día una gran cantidad de reacciones en algunas de las cuales ni siquiera interviene el oxígeno. De hecho, en la actualidad entendemos por oxidación el proceso mediante el cual un compuesto pierde electrones.

E inevitablemente, para que un compuesto pierda electrones otro los ha de ganar: así surge estrechamente ligado al concepto de oxidación el de reducción; se entiende por reducción el proceso mediante el cual un compuesto gana electrones. Así pues, cada vez que nos refiramos a la oxidación tendremos que hablar también de la reducción (ya que es el proceso contrario, y sin uno de ellos no existiría el otro).

2.2 Agentes Reductores Y Oxidantes:

Oxidantes:

El oxidante es aquel de los compuestos que forman parte de una reacción REDOX que es capaz de oxidar a la otra y que a su vez esta es reducida por la otra.

Reductores:

El reductor es aquel de los compuestos que forman parte en la reacción REDOX capaz de reducir al otro y que a su vez esta es oxidada por la otra.

EJ:

Cu Cu2+ + 2e- (el cobre se oxida y es capaz de soltar electrones)

Ag+ + e- Ag (la plata se reduce y es capaz de coger electrones)

2.3 Mecanismo de Reacción:

Una reacción REDOX esta estrechamente ligada con el cambio del número de oxidación de un átomo o molécula de un elemento que se involucra en la oxidación o reducción.

El número de oxidación es la carga real o formal que tiene un átomo en un compuesto.

Carga real: Es la carga que tiene un átomo en un determinado compuesto

EJ:

NaCl Na+ + Cl-

Carga formal: Es la carga que un átomo podría tener en un compuesto pero que no tiene.

EJ:

H2O 2H+ + O-

Reglas para el número de oxidación

1. Todos los elementos tienen en su estado natural oxidación 0

EJ:

Pbº

2. El oxígeno tiene en sus compuestos oxidación -2 excepto en los peróxidos que tiene -1.

EJ:

H2SO4-2 H2O2-1

3. El hidrógeno tiene en sus compuestos oxidación +1 excepto en los hidruros metálicos que tiene -1.

EJ:

H2+1SO4-2

4. Los alcalinos tienen en sus compuestos oxidación +1.

EJ:

H-1K+1

5. Los alcalinotérreos tienen en sus compuestos oxidación +7.

EJ:

K+1Mn+7O4-2

6. Los halógenos tienen en sus compuestos con los haluros oxidación -1.

EJ:

Na+1Cl-1

7. La suma de los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto es igual a la carga de los compuestos.

EJ:

H2+1S+6O4-2

Si algún átomo se oxida su número de oxidación aumenta. Y si se reduce el disminuye.

EJ:

Ca+2C+4O3-2+2H+1Cl-1 Ca+2Cl2-1+H2+1O-2+C+4O2-2

Cuº + 2Ag+NO3- 2Cu+NO3- + 2Agº

El cobre se oxida y pierde 2 electrones los cuales toma la plata que se reduce

'Reacciones {REDOX@1}'

3.- EQUIPOS Y MATERIALES:

3.1.- Gradilla: Sirve para poner en reposo tubos de ensayo que contengan alguna sustancia, reacción que requiere de algún tiempo para formar sus productos o simplemente sirve de soporte para tubos de ensayo vacíos.

3.2.- Pipetas: Son cilindros de vidrio graduados y que sirven para tomar volúmenes exactos de una sustancia líquida. Sus partes son: orificio inferior - que posee un pequeño diámetro permitiendo pasar pequeñas cantidades de la sustancia dejando medir con mayor facilidad su volumen - , cuerpo - es donde esta la graduación de la pipeta y donde se mide el volumen de la sustancia - , orificio superior - es de mucho mayor diámetro que el orificio inferior y sirve para aplicar una succión para recoger la muestra líquida.

3.3.- Agentes oxidantes, reductores y medio ácido: Son las sustancias químicas que serán usadas en las reacciones que tomarán lugar en la práctica y son las siguientes:

Ag. Oxidantes: KMnO4, K2Cr2O7

Ag. Reductores: FeSO4, KBr, Na2SO3, SnCl2

Medio ácido: H2SO4 y HCl

4.- DATOS EXPERIMENTALES:

Las reacciones se las realizará de la siguiente manera:

Agente oxidante + Agente reductor + Medio ácido

Las proporciones de cada reactante en todas las reacciones serán de la siguiente manera:

Primero se colocarán los 5 ml. de agente oxidante, luego 1 ml. de medio ácido y se espera un momento hasta asegurarse de que el agente oxidante no reaccione con el medio ácido, luego de esto se agregan los 5 ml. de agente reductor que en un momento reaccionarán con los 5 ml. de agente oxidante en el medio ácido. Se observará lo que produjo la reacción.

OBSERVACIONES:

1ra Reacción:

KMnO4 + FeSO4 + HCl:

Cambios que ocurrieron al agregar FeSO4 a la mezcla de KMnO4 + HCl

  • Cambio radical de color de la sustancia: Violeta a incoloro.

  • Desprendimiento de Cloro, detectado por el olor.

2da Reacción:

KMnO4 + KBr + HCl:

Cambios que ocurrieron al agregar KBr a la mezcla de KMnO4 + HCl

  • Cambio de color de la sustancia: Violeta a naranja.

  • Desprendimiento de algo parecido a Cloro, detectado por el olor, se presume que es Bromo

3ra Reacción:

K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4:

Cambios que ocurrieron al agregar Na2SO3 a la mezcla de K2Cr2O7 + H2SO4

  • Cambio de color de la sustancia: Anaranjado a verdoso.

4ta Reacción:

K2Cr2O7 + SnCl2 + H2SO4:

Cambios que ocurrieron al agregar SnCl2 a la mezcla de K2Cr2O7 + H2SO4

  • Cambio de color de la sustancia: Anaranjado a verdoso.

  • Se formo un precipitado blancuzco.

5.- CÁLCULOS Y RESULTADOS

1ra Reacción:

KMnO4 + FeSO4 + HCl KCl + MnCl2 + FeCl3 + S + Cl2 + H20

Igualando:

KMnO4 + 5FeSO4 + 48HCl KCl + MnCl2 + 5FeCl3 +5S + 24Cl2 + 24H2O

Estos son los productos que se obtuvieron de la primera reacción:

KCl: Cloruro de Potasio

MnCl2: Cloruro Manganoso

FeCl3: Cloruro Férrico

S: Azufre

Cl2: Cloro

H20: Agua

2da Reacción:

KMnO4 + KBr + HCl KCl + MnCl2 + Br2 + Cl2 + H2O

Igualando:

2KMnO4 + 10KBr + 16HCl 10KCl + 2MnCl2 + 5Br2 + Cl2 + 8H2O

Estos son los productos que se obtuvieron de la segunda reacción:

KCl: Cloruro de Potasio

MnCl2: Cloruro Manganoso

Br: Bromo

Cl: Cloro

H20: Agua

3ra Reacción:

K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + S + H2O

Igualando:

2K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 11H2SO4 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 3S + 11H2O

Estos son los productos que se obtuvieron de la tercera reacción:

K2SO4: Sulfato de Potasio

Cr2(SO4)3: Sulfato Cromoso

Na2SO4: Sulfato de Sodio

S: Azufre

H2O: Agua

4ta Reacción:

K2Cr2O7 + SnCl2 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Sn2(SO4)3 + Cl2 + H2O

Igualando:

2K2Cr2O7 + 6SnCl2 + 17H2SO4 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3Sn2(SO4)3 + 6Cl2 + 17H2O

Estos son los productos que se obtuvieron de la tercera reacción:

K2SO4: Sulfato de Potasio

Cr2(SO4)3: Sulfato Cromoso

Sn2(SO4)3: Sulfato Estánnico

Cl: Cloro

H2O: Agua

6.- CONCLUSIONES:

6.1.- Debido al desconocimiento previo de los instrumentos de Laboratorio, también se desconocía la necesidad del uso del laboratorio y sus bondades para enseñar teoría de la manera más práctica, al ver que suceden realmente cosas enseñadas en el aula de clases, ahora quedara mejor fundada la teoría en los estudiantes.

6.2.- Gracias a los cálculos y resultados posteriores a la práctica se pudieron deducir y en otros casos suponer lo que eran cada uno de los productos obtenidos en la experimentación, como fue el caso de las reacciones 3 y 4 donde se desprendió cloro y bromo siendo comprobado en un principio por el olor y mas tarde según la teoría.

6.3.- Debido a la poca práctica hubo casos en los que teoría no basto para decidir ciertos productos de las reacciones sino que nos valimos de la práctica para saber cuales eran estos productos.

7.- BIBLIOGRAFIA:

  • Página Web www.chemkeys.com/esp/ag/tda_4/udlba_3/udlba_3.htm

  • Enciclopedia Salvat Cuatro, Tomo 1, Editorial Salvat, 1998, Madrid, España.

  • Química, curso universitario University of California, Berkeley AddisonWesley ed. Iberoamericana autores: Bruce M. Mahan, Rollie J. Myers

  • Química general ed. Everest S.A.autores: M.R. Fernández, J. A. Fidalgo

  • Enciclopedia multimedia interactiva '99 Planeta De Agostini S.A.

8.- CUESTIONARIO:

Enumere 5 agentes oxidantes y 5 agentes reductores:

Agentes Oxidantes:

O2

Ozono

Al2O3

BaNO3

H2NO3

Agentes Reductores:

C

CO

H2

H2SO3

Cu

5ml Ag. Ox.

1ml medio Ac.

5ml Ag. Red.