Reacciones de Oxidación y Reducción

REACCIONES DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN I. OBJETIVOS: 

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Que el alumno pueda observar el comportamiento de las sustancias que intervienen en una reacción REDOX. Determinar los agentes oxidantes y reductores en una reacción Reducción Reducción  – Oxidación. Interpretar las reacciones de oxidación  – reducción. Determinar los poderes reactivos de los los metales como agentes reductores y de los iones como agentes oxidantes.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO: De todas las reacciones que existen en la naturaleza, existe un grupo muy importante de reacciones que se denominan Reacciones REDOX. Una reacción REDOX se define como aquella reacción en donde existe una completa transferencia de electrones y ocurre simultáneamente un proceso de Oxidación y otro de Reducción. En la reacciones REDOX las partículas que se transfieren son electrones, lo cual cambia de estado de oxidación del elemento que interviene en la reacción. El grado de transferencia de electrones de un elemento que interviene en la reacción depende de la diferencia de electronegatividades. Los elementos que transfieren electrones aumentan su estado de oxidación y se dice que han sufrido un proceso de oxidación. Los otros que ganan electrones se reducen.  A las sustancias cuyos átomos suministran los electrones transferidos se les denomina Agentes Reductores, ya que provocan la reducción de los átomos que los reciben. Se les llama Agentes Oxidantes a los que causan la oxidación de los átomos que ceden electrones.

OXIDACIÓN: Es un proceso que consiste en el aumento algebraico del estado de oxidación de uno o más elementos como consecuencia de la pérdida de electrones. REDUCCIÓN: Es un proceso que consiste en la disminución algebraica del estado de oxidación de un elemento debido a la ganancia de electrones. Es evidente que una reducción va acompañada siempre de una Oxidación o viceversa. El conjunto de estas dos semirreacciones es una reacción de OXIDACIÓN  – REDUCCIÓN (REDOX) y son concomitantes. CELDA QUÍMICA:  Es un dispositivo en donde existe una reacción recíproca entre los fenómenos químicos y los fenómenos eléctricos. En una celda electroquímica o Galvánica una reacción química produce una corriente eléctrica. CELDA ELECTROLÍTICA: Es un dispositivo en el cual una corriente eléctrica es capaz de producir una reacción química. Este dispositivo consta de un soluto llamado electrólito y un solvente, el cual debe ser buen conductor de la electricidad. El alumno debe tener en cuenta que existe diferencia entre una pila galvánica y una celda electrolítica.

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III. EQUIPOS, MATERIALES Y REACCTIVOS:   EQUIPOS: Un voltímetro

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  MATERIALES: Tubos de ensayo Una gradilla de madera Una pipeta Goteros

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  REACTIVOS: Solución de almidón Solución de Ioduro de Potasio Sulfato ferroso Permanganato de Potasio  Ácido sulfúrico concentrado Zinc metálico Solución de sulfato cúprico

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Cobre metálico Nitrato de plata

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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EXPERIMENTO N° 1 En un vaso de precipitación pequeño agregue 40 ml. de agua destilada, agregue 5g. de sulfato ferroso, agite con una varilla de vidrio, observe el color inicial. Deje reposar por espacio de 20 minutos y nuevamente observe el color de la solución.  Anote las observaciones del experimento. Primero la solución tenía un color transparente, luego al agregarle el sulfato ferroso la solución tomo un color amarillento.

Reacción:

FeSO4 + H2O + O2

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Fe2 (SO4) 3 + Fe (OH)2

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EXPERIMENTO N° 2 En un tubo de ensayo limpio y seco introduzca una pequeña cantidad de Zinc metálico, posteriormente agregue 4 ml. de sulfato cúprico.  Anote las observaciones del experimento.  Al agregarle el sulfato cúprico el zinc se oscurece, y el liquido se aclara.

Reacción:

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Zn + CuSO4

  ZnSO4  + Cu

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EXPERIMENTO N° 3 En un tubo de ensayo coloque un pequeño alambre de cobre y luego agregue 3 ml. de nitrato de plata. Después de unos minutos observe el comportamiento del cobre.  Anote las observaciones del experimento. Después de unos minutos se observa que el nitrato de plata ha reaccionada sobre el alambre, pues éste se esta pelando.

Reacción: AgNO3  + Cu

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Cu (NO3) 2 + Ag

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EXPERIMENTO N° 4 En un tubo de ensayo agregue dos gotas de ácido sulfúrico y 1ml. de permanganato de potasio 0,1 molar, luego agregue gota a gota agua oxigenada hasta que ocurra un cambio de color.  Anote las observaciones del experimento. Se observa quela solución se decolora al agregarle el agua oxigenada y además el color se precipita

Reacción: KMnO4 + H 2O2 + H 2SO4

  MnSO4 + H2O + O2 + K2SO4

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EXPERIMENTO N°6 Mezclar en un tubo de ensayo 1 ml. de hidróxido de Sodio 6M, con 3 ml. de Cromato de Potasio y luego adiciónele 2 ml. de sulfito de sodio.  Anote las observaciones del experimento. Vimos que la solución paso a ser incolora luego de agregarle el sulfito de sodio y también se observo que salían burbujas de oxigeno.

Reacción: K 2CrO4  + NaOH + Na 2SO3

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Cr 2O3 + Na2SO4  + KOH

EXPERIMENTO N° 7 Mezclar en un tubo de ensayo 1 ml. de hidróxido de sodio 6M, con 3 ml. de permanganato de potasio y luego adiciónele 2 ml. de sulfito de sodio.  Anote las observaciones del experimento.

Observamos que el sulfito de sodio decolora la sustancia.

Reacción: KMnO4  + NaOH + Na 2SO3 KOH

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MnO2 + Na2SO4 +

V. TRATAMIENTO DE DATOS  Al terminar la práctica el alumno deberá completar la siguiente tabla:

RESUMEN DE EXPERIMENTOS EXPERIMENTO

EXP. 01 EXP. 02 EXP. 03 EXP. 04 EXP. 05 EXP. 06

ELEMENTO OXIDADO

ELEMENTO REDUCIDO

AGENTE OXIDADO

AGENTE REDUCIDO