Pasos para ajustar una reacción redox en medio ácido

Teóricamente, la ecuación de una reacción redox, como cualquier otra ecuación de una reacción química, podría ajustarse por tanteo. Sin embargo, suelen ser reacciones de suma complejidad, por lo que se ha desarrollado un método sistemático de ajuste de reacciones redox que recibe el nombre de método ión-electrón. Este método ión-electrón se divide principalmente en siete pasos que hay que realizar en orden para ajustar correctamente la ecuación de una reacción redox.

1. Escribimos la ecuación sin ajustar.

2. Identificamos qué elemento se oxida (semirreacción de oxidación) y qué elemento se reduce (semirreacción de reducción) a partir de los números de oxidación o estados de oxidación de dichos elementos. Para ello usaremos las reglas para la determinación del número de oxidación.

    1. Si el número de oxidación de una especie aumenta, se está oxidando y es la semirreacción de oxidación.
    2. Si el número de oxidación de una especie disminuye, se está reduciendo y es la semirreacción de reducción.

3. Una vez que sabemos qué especie se oxida y qué especie se reduce por el número de oxidación escribimos las correspondientes semirreacciones de oxidación y de reducción. Las especies que intervienen deben escribirse según sea su estado correspondiente, generalmente en disolución acuosa: átomos sueltos, iones o especies moleculares.

4. Ajustamos por separado las dos semirreacciones. Para ello, debemos ajustar tanto el número de átomos como las cargas eléctricas positivas y negativas. Así, en primer lugar se ajustan los átomos que se oxidan o se reducen y después, en este orden: oxígenos, hidrógenos y cargas eléctricas, si bien es posible determinar el número de electrones intercambiados a través de la variación en el número de oxidación de la especie que se oxida o se reduce.

  • Ajuste de oxígenos e hidrógenos en medio ácido. En el miembro de la semirreacción que presenta menor cantidad de átomos de oxígeno, se añade una molécula de agua por cada átomo de oxígeno que falte. Es decir, si faltan cinco oxígenos a la derecha, añadimos cinco moléculas de agua a la derecha. Al introducir agua habremos introducido hidrógenos, que hay que ajustar, añadiendo en el lado contrario tantos protones, H+, como hayamos introducido con las aguas, es decir, el doble de protones que de moléculas de agua.
  • Una vez ajustados los oxígenos y los hidrógenos, tenemos que ver el número de electrones intercambiados. Esto podemos verlo por el cambio en el número de oxidación. Por ejemplo, si en una reacción el nitrógeno pasa de un número de oxidación +2 a +4, cada átomo de nitrógeno habrá perdido 2 electrones. Asimismo, podemos ver el número de electrones totales intercambiados por balance de cargas. Añadiremos en el lado de la semirreacción que corresponda (el que tenga exceso de carga positiva) los electrones necesarios para que ambos miembros de la semirreacción tengan el mismo número de cargas. Recordemos que:

– En la semirreacción de oxidación, los electrones se escriben a la derecha.
– En la semirreacción de reducción, los electrones se escriben a la izquierda.

5. Ajuste del número de electrones entre las dos semirreacciones. El número de electrones cedidos por el reductor tiene que ser igual al número de electrones captados por el oxidante. Es decir:

Número electrones cedidos por el reductor = Número de electrones captados por el oxidante

Así, buscaremos el mínimo común múltiplo del número de electrones de las dos semirreacciones, es decir, multiplicamos cada una de ellas por un coeficiente que haga que quede el mismo número de electrones a la izquierda y a la derecha. De este modo, al sumar ambas semirreacciones, estos se simplifican.

6. Escribimos la ecuación iónica ajustada. Para ello, una vez que hemos multiplicado las semirreacciones por el coeficiente correspondiente, sumamos ambas semirreacciones. Los electrones, al estar ya en igual número a izquierda y a derecha, se simplifican y desaparecen de la ecuación. En ocasiones también se pueden simplificar protones o moléculas de agua.

7. Escribimos la ecuación global o molecular ajustada. Se completan las especies iónicas de la ecuación anterior con los contrariones correspondientes, manteniendo los coeficientes calculados. Puede ser que aparezcan nuevas especies formadas por cationes y aniones “sobrantes” o que algunas especies se tengan que ajustar por tanteo, pero no son especies que intervienen directamente en el intercambio electrónico.

Y ya hemos ajustado la reacción redox en medio ácido.

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Además, para que estos pasos te queden más claros, tienes múltiples ejemplos de ajuste de reacciones redox en medio ácido en ejercicios redox resueltos.

También puedes  descargarte el PDF con los enunciados de ejercicios redox resueltos e intentar ajustar las reacciones antes de ver su resolución en los vídeos de ejercicios redox resueltos.

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