Números de oxidación, oxidante y reductor 01

 

De la siguiente reacción identifica: oxidante y reductor, proceso de oxidación y reducción, y describe la transferencia de electrones.

 
Estaño + 4 ácido nítrico → Nitrato de estaño (II) + 2 dióxido de nitrógeno + 2 agua.
 
Solución:
 
Reacción:
 
Sn + 4 HNO3 → Sn(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
 
Para hallar los números de oxidación debemos tener en cuenta que el oxígeno actúa con el número oxidación –2 (excepto cuando se trata de un peróxido), el hidrógeno con +1 (–1 en los hidruros) y el número de oxidación de un elemento es cero.
 
Realizaremos un par de ejemplos para obtener los números de oxidación de aquellos elementos que puedan presentar “alguna dificultad”.
 
 
Puede servir de ayuda, siempre que el elemento no esté solo, asociar la valencia con la que actúa dentro del compuesto, asignándole el signo que le corresponda (positivo o negativo), con su número de oxidación, teniendo en cuenta que si es un metal siempre será positivo y lo mismo ocurrirá, aunque sea un no metal, si se encuentra con el oxígeno. 
 
Números de oxidación de cada elemento:
 
 
El estaño ha pasado de 0 a +2, es decir, ha aumentado su número de oxidación, luego se ha oxidado, por tanto es el reductor. En este caso ha habido un proceso de oxidación.
 
El nitrógeno ha pasado de +5 a +4 (en el dióxido de nitrógeno), o sea, ha disminuido su número de oxidación, luego se ha reducido, por tanto es el oxidante. En este caso ha habido un proceso de reducción.
 
Transferencia de electrones:

 

 

Ley de los volúmenes de combinación (Ley de Gay-Lussac) 01

 

El amoniaco gaseoso reacciona con el oxígeno formando óxido de nitrógeno (IV) y agua. ¿Qué volumen de oxígeno se necesitará para reaccionar con 100 litros de amoniaco? Todos los gases están en C.N.

 
Solución:
 
Datos: m(NH3) = 100 L
 
4 NH3 (g) + 7 O2 (g) ⇒ 4 NO2 (g) + 6 H2O (g)
 
Por ser gases todos los compuestos que intervienen y estar en las mismas condiciones de presión y temperatura, según la ley de los volúmenes de combinación (Gay-Lussac):

 

 
Se necesitan 175 litros de oxígeno.

 

 

Ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton) 02

 

El nitrógeno y el oxígeno reaccionan en dos experimentos distintos, produciendo dos compuestos distintos A y B. En el A hay un 46,6% de nitrógeno y en el B un 63,63% de nitrógeno. Se pide:

 
a)      Calcular la máxima cantidad de compuesto A que se podría obtener si se dispusiera de 5 g de nitrógeno y de 5 g de oxígeno.
 
b)      Comprobar si se cumple la ley de las proporciones múltiples.
 
c)      Sabiendo que las masas atómicas del nitrógeno y oxígeno son respectivamente 14 y 16, averiguar las fórmulas de dichos compuestos.
 
Solución:

LFRQLD401

 

Ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton) 01

 

El hidrógeno y oxígeno reaccionan dando agua, pero sometidos a una fuerte descarga eléctrica pueden producir peróxido de hidrógeno. El contenido en hidrógeno es respectivamente 11,2% y 5,9%. Demostrar que se cumple la ley de las proporciones múltiples.

 
Solución:
 
Se debe demostrar que las diferentes masas de un elemento que se combinan con una misma masa de otro, para formar varios compuestos, guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.
 
Formación del agua y composición centesimal:
 
H2 + ½ O2 ⇒ H2O,     11,2% de H y 88,8% de O
 
Formación del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y composición centesimal:
 
H2 + O2 ⇒ H2O2,        5,9% de H y 94,1% de O
 
 
Establezcamos la cantidad correspondiente de O para una misma cantidad de H, por ejemplo, 5,9 g de H.
 
 
Proporción:
 
 
Por tanto sí se cumple la relación numérica sencilla.