Balanceo de ecuaciones por el método del ión-electrón El primer paso para poder balancear ecuaciones por el método del ión -electrón es saber determinar los números de oxidación de todos los elementos de cualquier compuesto. Para esto se deben saber las siguientes reglas:
En toda fórmula química, la suma algebraica de los números de oxidación debe ser igual a su carga.
Los elementos aislados siempre tienen valencia 0 (O 2, H2, Na)
El hidrógeno en combinación tiene valencia +1, excepto en los hidruros metálicos (H-metal) que tiene valencia -1.
El oxígeno combinado tiene valencia -2, excepto en los pe róxidos que tiene valencia -1.
Los elementos con una sola valencia siempre se comportan con esa v alencia.
Figura 1.- Número de oxidación [1]
Teniendo claras estas reglas, se deben seguir los siguientes pasos para determinar los números de oxidación: 1. Encima de la fórmula química se colocan las valencias conocidas sin olvidar el signo y a la desconocida se le coloca una x.
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2. Se multiplica cada valencia por el subíndice del elemento en la fórmula, incluyendo la x, y con esto se construye una suma algebraica que se iguala a la carga del compuesto.
3. Se despeja la x de la ecuación para obtener el número de oxidación desconocido.
Este es el primer paso para balancear una ecuación por el método del ión -electrón. A continuación se listan los pasos para el balanceo de ecuaciones químicas por el método del ión-electrón:
1. Escribir el número de oxidación de cada elemento en los distintos compuestos de la ecuación. 2. Ubicar en la ecuación cuáles son los elementos que cambian su número de oxidación. Si el número de oxidación aumenta, el elemento se oxida, en caso contrario, el elemento se reduce. 3. Se escribe una semi-ecuación para el elemento que oxida, tomando no solo el elemento sino todo el compuesto que lo contiene, y lo mismo para el elemento que se reduce. 4. Se balancean en las 2 semi-ecuaciones todos los elementos menos el hidrógeno y el oxígeno. +
5. Para balancear el hidrógeno se agregan H y para balancear el oxígeno se agregan H2O cuando es un medio ácido. 6. Se añaden electrones si es necesario para balancear la carga a ambos lados de la semi-ecuación. 7. Se iguala la cantidad de electrones en ambas semi-ecuaciones multiplicando cada una por el número que sea necesario. 8. Se suman ambas, de tal manera que los electrones se van a cancelar y no van aparecer en la ecuación resultante. 9. Se verifica que la ecuación este totalmente balanceada.
Ej.1.- Balancear la siguiente ecuación por el método del ión -electrón:
El primer compuesto es H2SO4, el hidrógeno tiene valencia +1 y el oxígeno tiene
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valencia -2, por lo que al efectuar el procedimiento anteriormente descrito se obtiene que el número de oxidación del azufre en este caso e s +4. El segundo compuesto es HNO 2, el hidrógeno tiene valencia +1 y el oxígeno tiene valencia -2, por lo que el número de oxidación del nitrógeno en este caso es +3. El tercer compuesto es NO, el número de oxidación del oxígeno es -2 y por ende el del nitrógeno es +2. -2
El último compuesto es SO 4 , el número de oxidación del oxígeno es -2 y por ende el del azufre es +6. El azufre cambia su número de oxidación de +4 a +6, se oxida y el nitrógeno cambia su número de oxidación de +3 a +2, se reduce. Entonces construimos las dos semi reacciones:
Como no hay que balancear otros elementos, se procede a balancear el hidrógeno y el oxígeno:
Una vez balanceado el hidrógeno y el oxígeno se balancean entonces las cargas en ambos lados de la semi-reacción agregando electrones:
Se iguala la cantidad de electrones en ambas semi-reacciones multiplicando la segunda por 2 y se suman:
+
Se simplifican los H y H2O:
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Ej.2.- Balancear la siguiente ecuación por el método del ión -electrón:
Solución: -2
El primer compuesto es Cr 2O7 , el número de oxidación del oxígeno es -2 y por ende el del cromo es +6. -2
El segundo compuesto es SO 3 , el número de oxidación del oxígeno es -2 y por ende el del azufre es +4. +3
El tercer compuesto es Cr , no hay nada que deducir, el número de oxidación del cromo es +3. -2
El último compuesto es SO 4 , el número de oxidación del oxígeno es -2 y por ende el del azufre es +6. El azufre cambia su número de oxidación de +4 a +6, se oxida y el cromo cambia su número de oxidación de +6 a +3, se reduce. Entonces construimos las dos semi reacciones:
Hay que balancear el cromo en la segunda ecuación:
Como no hay que balancear otros elementos, se procede a balancear el hidrógeno y el oxígeno:
Una vez balanceado el hidrógeno y el oxígeno se balancean entonces las cargas en
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ambos lados de la semi-reacción agregando electrones:
Se iguala la cantidad de electrones en ambas semi-reacciones multiplicando la primera por 3 y se suman:
+
Se simplifican los H y H2O:
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Referencias:
[1] http://armandolaciencia.blogspot.com/2012/02/como-se-le-hace-para-entender-la.html
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