¿Qué son la oxidación y la reducción?
En una reacción redox cambia el número de oxidación de un elemento. Los dos procesos ocurren siempre a la vez.
| Término | Electrones | Número de oxidación |
|---|---|---|
| Oxidación | se pierden | sube |
| Reducción | se ganan | baja |
| Agente reductor | los pierde y él mismo se oxida | sube |
| Agente oxidante | los gana y él mismo se reduce | baja |
En la reacción Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2, el número de oxidación del zinc pasa de 0 a +2, así que el zinc se oxida. El número de oxidación del hidrógeno pasa de +1 a 0, así que el hidrógeno se reduce. Por tanto, el zinc es el agente reductor y el HCl es el agente oxidante.
Pasos del método del balance de electrones
Como ejemplo, ajusta la reacción del cobre con ácido nítrico concentrado: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O.
- Halla los elementos cuyo número de oxidación cambia: Cu pasa de 0 a +2, y N pasa de +5 a +4.
- Cuenta los electrones transferidos: el cobre pierde 2 electrones, y el nitrógeno gana 1 electrón.
- El mínimo común múltiplo de los dos números es 2. Por eso, pon 1 delante del cobre y 2 delante de NO2.
- Ajusta los demás átomos. La sal contiene dos nitratos, así que necesitas 4 HNO3 en total: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- Comprueba con el oxígeno: 12 a la izquierda, y 6 + 4 + 2 = 12 a la derecha.
Tres tipos de reacciones redox
| Tipo | Ejemplo | Característica |
|---|---|---|
| Intermolecular | Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 | Los elementos oxidado y reducido están en sustancias distintas |
| Intramolecular | 2KClO3 → 2KCl + 3O2 | Los dos elementos están en la misma sustancia |
| Dismutación | 2H2O2 → 2H2O + O2 | El mismo elemento se oxida y se reduce a la vez |
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¿Cómo se usa el simulador?
- En la zona superior izquierda, elige un nivel: Fácil, Medio o Avanzado. Tienen 7, 8 y 5 reacciones.
- Toca una reacción de la lista. El panel derecho muestra los elementos oxidado y reducido, el número total de electrones y el tipo de reacción.
- Usa las flechas arriba y abajo de cada fórmula para cambiar el coeficiente.
- En la tabla de abajo, lee el número de átomos de cada Elemento en los lados Izquierda y Derecha. Los números que coinciden están en verde, y los que no coinciden, en rojo.
- Cuando todos los elementos están ajustados, aparece ¡Ajustada! ⚖️. Los coeficientes deben ser los enteros más pequeños: si los duplicas todos, el simulador no da la reacción por ajustada.
- ↺ Otra vez devuelve los coeficientes a 1, y 💡 Respuesta escribe la respuesta correcta.
Retos para probar en el simulador
- En el nivel Fácil, ajusta la reacción Combustión del magnesio. Usa los coeficientes para explicar por qué el total es de 4 electrones.
- En el nivel Medio, en el ejercicio Reacción del alto horno, escribe los cambios en los números de oxidación del carbono y del hierro, y comprueba que los electrones perdidos y ganados son 6 en ambos casos.
- En el nivel Avanzado, ajusta el ejercicio Permanganato y ácido. El coeficiente de HCl sale 16, pero solo se oxidan 10 átomos de cloro. Averigua a qué sustancia van los otros 6 átomos de cloro.
- En el ejercicio El peróxido se descompone, comprueba que el número de oxidación del oxígeno pasa de −1 a 0 y a −2.
Errores frecuentes
- Cambiar un subíndice. Cambia solo el coeficiente que va delante de una fórmula. Si conviertes H2O en H2O2, se convierte en otra sustancia.
- Olvidar los dos papeles del ácido. En la reacción del cobre, 2 de los 4 HNO3 actúan como agente oxidante y 2 pasan a la sal. El balance de electrones solo te da los 2.
- No comprobar los átomos. Aunque los electrones estén ajustados, el número de átomos puede no coincidir. Al final, cuenta todos los elementos.
