1 00:00:00,000 --> 00:00:07,480 Hola, queridos alumnos, he preparado un segundo vídeo para explicar cómo ajustar reacciones 2 00:00:07,480 --> 00:00:12,200 redox con el método Mieon-electrón, en este caso en una reacción en medio básico. 3 00:00:12,200 --> 00:00:21,600 Ya hicimos un primer vídeo en medio ácido que completaremos con este segundo vídeo. 4 00:00:21,600 --> 00:00:25,200 Repaso rápidamente los pasos que se siguen para ajustar una reacción por el método 5 00:00:25,200 --> 00:00:26,200 Mieon-electrón. 6 00:00:26,400 --> 00:00:33,640 Primero escribir la ecuación química, después, en el segundo paso, escribir la ecuación 7 00:00:33,640 --> 00:00:40,040 en forma iónica, en el tercer paso identificaremos los átomos que se oxidan y se reducen, en 8 00:00:40,040 --> 00:00:46,320 el cuarto paso escribiremos las semirreacciones iónicas de oxidación y reducción, en el 9 00:00:46,320 --> 00:00:50,360 quinto paso ajustaremos las semirreacciones de oxidación y reducción, en este caso lo 10 00:00:50,360 --> 00:00:55,360 haremos por medio básico, en un medio básico, en el sexto paso equilibraremos electrones 11 00:00:55,360 --> 00:01:00,880 de las dos semirreacciones, en el séptimo paso escribiremos la ecuación ícona ajustada 12 00:01:00,880 --> 00:01:07,400 y por último ya completaremos la ecuación molecular ajustada. 13 00:01:07,400 --> 00:01:12,040 Vamos a hacer como en el otro vídeo, explicar la teoría a partir de un ejemplo y en este 14 00:01:12,040 --> 00:01:17,640 caso pues os propongo la siguiente reacción, permanganato de potasio más ioduro de potasio 15 00:01:17,640 --> 00:01:23,960 más agua para dar dióxido manganeso, iodo alimento y hidróxido de potasio. 16 00:01:23,960 --> 00:01:30,280 Pues comencemos a ajustar la reacción, primer paso, como ya sabéis en el caso de que no 17 00:01:30,280 --> 00:01:35,040 hubieran dado los reactivos y productos formulados habría que formularlos, en este caso ya partimos 18 00:01:35,040 --> 00:01:40,040 de la ecuación química escrita, en este paso también vamos a identificar si la reacción 19 00:01:40,040 --> 00:01:45,760 se produce en medio ácido o en medio básico, para ello vamos a buscar si aparecen ácidos 20 00:01:45,760 --> 00:01:50,680 o bases tanto en los reactivos como en los productos y en este caso encontramos que en 21 00:01:50,680 --> 00:01:55,000 los productos aparece hidróxido de potasio que como bien sabéis es una base fuerte y 22 00:01:55,000 --> 00:01:59,980 esto indica que la reacción transcurrirá en medio básico y por tanto tenemos que ajustarla 23 00:01:59,980 --> 00:02:07,280 siguiendo las reglas para ajuste de medio básico, por tanto consideramos que esta reacción 24 00:02:07,280 --> 00:02:13,280 escrita tal y como está y que el ajuste lo haremos en medio básico. 25 00:02:13,280 --> 00:02:18,240 Segundo paso, vamos a escribir la ecuación en forma iónica, ya sabemos que tenemos que 26 00:02:18,240 --> 00:02:25,480 las sustancias iónicas o precisiónicas que son ácidos, hidróxidos y sales binarias o ternarias 27 00:02:25,480 --> 00:02:30,360 tenemos que descomponerlas en sus iones, ¿de acuerdo? Analizando esta reacción tendremos 28 00:02:30,360 --> 00:02:34,960 aquí que descomponer el permanganato de potasio que es una sal ternaria, el yoduro de potasio 29 00:02:34,960 --> 00:02:44,920 que es una sal binaria y el hidróxido de potasio que es una base fuerte, para ello 30 00:02:44,920 --> 00:02:51,600 haremos los conceptos ya vistos en hidrólisis de sales y de ácidos y de bases y procederemos 31 00:02:51,600 --> 00:02:57,680 a escribir la ecuación ya en su forma iónica, por tanto tendremos que el permanganato se 32 00:02:57,680 --> 00:03:04,560 descompone en iones potasio más y ión permanganato, el yoduro de potasio en K más y menos y el 33 00:03:04,560 --> 00:03:17,880 hidróxido de potasio en K más y OH menos, ión hidróxido. Vemos que el potasio aparece repetido en la ecuación 34 00:03:17,880 --> 00:03:23,800 en el miembro de la izquierda y por tanto vamos a eliminarlo, no hace falta ponerlo dos veces por 35 00:03:23,800 --> 00:03:28,360 tanto en la ecuación iónica sin ajustar pondremos 36 00:03:28,360 --> 00:03:33,360 simplemente un potasio, ¿de acuerdo? No hace falta volver a escribirlo dos veces. 37 00:03:35,560 --> 00:03:40,800 Paso 3. Determinar los números de oxidación de todos los átomos que intervienen en la reacción, ¿vale? 38 00:03:40,800 --> 00:03:45,760 Vamos a ir determinando los distintos números de oxidación de cada uno de los átomos que 39 00:03:45,760 --> 00:03:50,640 forman las sustancias en los reactivos y en los productos. Voy a comenzar con las iones 40 00:03:50,640 --> 00:03:58,760 monoatómicos y con los elementos, en este caso potasio más, yoduro y menos y I2, yodo elemento. 41 00:03:59,360 --> 00:04:05,000 Como sabéis el estado de oxidación de los elementos es cero y el de los iones monoatómicos es 42 00:04:05,000 --> 00:04:09,840 sucarra, por tanto tendríamos que el estado de oxidación del potasio más es más uno, el de 43 00:04:09,840 --> 00:04:16,480 yodo elemento menos uno y el de yodo elemento cero. A continuación pasaríamos a 44 00:04:16,480 --> 00:04:21,720 determinar los números de oxidación del oxígeno y del hidrógeno. Es importante en este paso ver si 45 00:04:21,720 --> 00:04:25,920 hay algún peroxido, en este caso ninguno de los compuestos es un peroxido y por 46 00:04:25,920 --> 00:04:31,240 tanto el oxígeno tendrá el número de oxidación menos dos y el hidrógeno en todos ellos tendrá 47 00:04:31,240 --> 00:04:37,640 estado de oxidación más uno, por tanto ponemos los números de oxidación tanto del oxígeno como 48 00:04:37,640 --> 00:04:43,120 del hidrógeno quedando de la siguiente manera, tal y como se muestra en la diapositiva. A 49 00:04:43,120 --> 00:04:46,560 continuación pasaríamos a determinar los números de oxidación del manganeso en el íon 50 00:04:46,560 --> 00:04:52,000 permanganato y del manganeso en el dióxido de manganeso. Para el permanganato tendríamos un 51 00:04:52,000 --> 00:04:59,160 estado de oxidación más siete y para el dióxido de manganeso, el manganeso tendrá un estado de oxidación más cuatro. Esto lo 52 00:04:59,160 --> 00:05:03,160 hacemos haciendo un sencillo balance de cargas como se ha explicado ya anteriormente en otro 53 00:05:03,160 --> 00:05:12,000 vídeo. Paso tres. Vamos a localizar qué átomos se oxidan y qué átomos se reducen en la reacción 54 00:05:12,000 --> 00:05:16,840 iónica. Entonces observamos aquí el manganeso pasa a tener estado de oxidación siete a tener 55 00:05:16,840 --> 00:05:22,600 estado de oxidación cuatro, por tanto se está reduciendo y tenemos también análogamente que el 56 00:05:22,600 --> 00:05:30,320 yodo pasa de tener estado de oxidación menos uno en el ión yodo duro a estado de oxidación cero en el yodo dos, por 57 00:05:30,320 --> 00:05:37,200 tanto se está oxidando. Identificamos por tanto los átomos que se oxidan y 58 00:05:37,200 --> 00:05:45,400 qué especies se oxidan y qué especies se reducen. Como muestra en la diapositiva el manganeso 59 00:05:45,400 --> 00:05:52,000 siete se reduce a manganeso cuatro y el ión yodo duro menos uno se oxida a yodo elemental cero. 60 00:05:53,880 --> 00:05:59,600 Una vez determinados qué especies se oxidan y se reducen pasamos a escribir las 61 00:05:59,600 --> 00:06:05,360 semirreacciones de oxidación y de reducción. En este caso para la oxidación tendríamos 62 00:06:06,160 --> 00:06:11,760 la siguiente semirreacción y para la reducción esta otra, ¿de acuerdo? 63 00:06:14,320 --> 00:06:21,120 Nota importante aquí, recordar que hay que escribir las especies que se oxidan y se reducen tal y 64 00:06:21,120 --> 00:06:26,320 como están en la ecuación iónica, no los átomos, es decir, no escribiremos manganeso siete para dar 65 00:06:26,320 --> 00:06:32,920 manganeso cuatro, sino escribiremos ión permanganato para dar dióxido de manganeso. Esto es importante no 66 00:06:32,920 --> 00:06:37,960 olvidarlo porque a veces cometemos este error y lo arrastramos el resto del ejercicio. 67 00:06:39,680 --> 00:06:44,680 A partir de aquí pasamos a ajustar las semirreacciones de reducción y oxidación, en 68 00:06:44,680 --> 00:06:49,960 este caso en medio básico. Cambia un poquito con respecto al medio ácido y es la parte de teoría 69 00:06:49,960 --> 00:06:56,360 que hay que estudiarse pero no tiene tampoco mucha dificultad si se conocen las reglas. En este caso 70 00:06:56,360 --> 00:07:01,320 como siempre se ajustarán primero el número de átomos de yodo y de manganeso, a continuación 71 00:07:01,320 --> 00:07:08,240 los oxígenos, en medio básico, luego los hidrógenos y por último las cargas. Bien, empecemos por el 72 00:07:08,240 --> 00:07:14,440 ajuste de los átomos. Como vemos aquí tenemos que hay un átomo de yodo en la semirreacción de 73 00:07:14,440 --> 00:07:18,920 oxidación en el miembro de la izquierda y dos átomos de yodo en el miembro de la derecha, por 74 00:07:18,920 --> 00:07:28,360 tanto habrá que ajustar los yodos inicialmente. Para ello pondremos un 2 haciendo que el número 75 00:07:28,360 --> 00:07:34,000 de átomos de yodo coincidan en ambos miembros de la semirreacción de oxidación. En el caso de 76 00:07:34,000 --> 00:07:38,360 manganeso no es necesario porque tenemos sólo un átomo de manganeso en el miembro de la izquierda 77 00:07:38,360 --> 00:07:42,080 y un átomo de manganeso en el miembro de la derecha en la semirreacción de reducción. 78 00:07:45,560 --> 00:07:50,720 Una vez que hemos ajustado los átomos de yodo y de manganeso en las dos semirreacciones pasaremos a 79 00:07:50,720 --> 00:07:59,560 ajustar los oxígenos y hidrógenos. En este caso lo haremos en medio básico. Cambia un poquito con 80 00:07:59,560 --> 00:08:04,320 respecto al medio ácido que se hacía de otra forma, entonces es importante leerse la teoría. 81 00:08:04,320 --> 00:08:12,520 Entonces dice lo siguiente. En el miembro de la semirreacción con exceso de oxígenos añadiremos 82 00:08:12,520 --> 00:08:18,320 una molécula de agua por cada átomo de oxígeno en exceso, es decir, en la semirreacción donde 83 00:08:18,320 --> 00:08:24,640 tengamos oxígenos tenemos que ajustar los oxígenos añadiendo aguas en el lado donde hay 84 00:08:24,640 --> 00:08:31,440 exceso, ¿de acuerdo? Esto es importante. Y luego el excedente de hidrógenos lo solucionaremos 85 00:08:31,440 --> 00:08:40,080 añadiendo iones OH-, iones hidróxido, en el miembro contrario. Veamos cómo se hace. Para la semirreacción 86 00:08:40,080 --> 00:08:46,640 de oxidación no necesitamos añadir oxígenos puesto que no aparecen en ninguno de los dos miembros pero 87 00:08:46,640 --> 00:08:52,000 en la semirreacción de reducción observamos que aparecen cuatro oxígenos en el miembro de la izquierda 88 00:08:52,000 --> 00:08:59,240 y sólo dos oxígenos en el miembro de la derecha. Por tanto debemos añadir dos moléculas de agua en el 89 00:08:59,240 --> 00:09:04,960 miembro donde hay exceso de oxígenos. Tantos moléculas como oxígenos en exceso hay. Como hay 90 00:09:04,960 --> 00:09:11,080 dos oxígenos más en el íon permanganato que en el dióxido manganeso añadimos dos moléculas de agua 91 00:09:12,080 --> 00:09:19,280 quedando la semirreacción de esta forma. Ahora tenemos que el excedente de hidrógenos, ¿vale?, 92 00:09:19,280 --> 00:09:25,640 equilibrarlo añadiendo OH en el miembro contrario. Como hemos añadido dos moléculas de agua acabamos 93 00:09:25,640 --> 00:09:32,800 de añadir cuatro hidrógenos más que no hay en el miembro de la derecha. Por tanto para compensar 94 00:09:32,800 --> 00:09:40,640 esto añadiremos hidróxidos. Por tanto esos cuatro hidrógenos que teníamos en el miembro de la 95 00:09:40,640 --> 00:09:46,440 izquierda los compensamos con cuatro iones OH- en el miembro contrario, en este caso en el miembro 96 00:09:46,440 --> 00:09:54,360 de la derecha, quedando la semirreacción de esta forma ajustada. Ya el número de átomos, el número 97 00:09:54,360 --> 00:10:02,880 de oxígenos y el número de hidrógenos. A continuación ajustaremos las cargas de ambos 98 00:10:02,880 --> 00:10:09,280 miembros de las semirreacciones. Voy a comenzar con la semirreacción de oxidación. En este caso 99 00:10:09,600 --> 00:10:14,880 tenemos que el número de cargas en el miembro de la izquierda es menos 2 y el número de cargas 100 00:10:14,880 --> 00:10:19,720 en el miembro de la derecha es 0. Por tanto necesitaríamos añadir electrones, que son 101 00:10:19,720 --> 00:10:26,000 cargas negativas, en el miembro de la derecha. Por tanto añadimos dos electrones en el miembro 102 00:10:26,000 --> 00:10:30,400 de la derecha de la semirreacción de oxidación. De esta forma tendremos dos cargas negativas en 103 00:10:30,400 --> 00:10:35,840 el miembro de la derecha y dos cargas negativas en el miembro de la izquierda. Para la semirreacción 104 00:10:35,840 --> 00:10:44,160 de reducción vamos a contemplar que teníamos una carga negativa de lión permanato y cuatro 105 00:10:44,160 --> 00:10:50,920 cargas negativas de lión hidróxido. Por tanto necesitamos añadir tres electrones que compensen 106 00:10:50,920 --> 00:10:54,560 las cargas de forma que tenga cuatro cargas negativas tanto en el miembro de la izquierda 107 00:10:54,560 --> 00:11:01,840 como en el miembro de la derecha. Quedando la semirreacción de reducción de la siguiente 108 00:11:01,840 --> 00:11:13,000 forma. Una vez ajustadas las semirreacciones de oxidación y reducción en medio básico nos quedan 109 00:11:13,000 --> 00:11:19,920 las siguientes ecuaciones. Dos de ión yoduro más yodo dos más dos electrones para la SRO y 110 00:11:19,920 --> 00:11:25,720 permanganato más dos de agua más tres electrones para dar dióxido manganeso y cuatro iones hidróxidos 111 00:11:25,720 --> 00:11:35,560 en la SRR. Importante como he marcado en otras ocasiones lo siguiente. En una oxidación se 112 00:11:35,560 --> 00:11:41,400 exceden electrones. En una oxidación se va a exceder electrones por parte de un átomo. Por 113 00:11:41,400 --> 00:11:48,080 tanto los electrones en la SRO aparecen en el miembro de la derecha. ¿De acuerdo? Sin embargo 114 00:11:48,080 --> 00:11:53,760 en una reducción ocurre lo contrario. Una especie va a ganar electrones por tanto los electrones van 115 00:11:53,800 --> 00:12:00,680 a aparecer en la SRR en el miembro de la izquierda. ¿Vale? Si esto no es así es que algo va mal por 116 00:12:00,680 --> 00:12:08,400 tanto tenemos que revisarlo. Una vez que hemos determinado y ajustado las semirreacciones de 117 00:12:08,400 --> 00:12:13,320 oxidación y reducción pasamos al sexto paso. Equilibrado del número de electrones entre ambas 118 00:12:13,320 --> 00:12:17,880 semirreacciones. Sabemos que el número de electrones captados tiene que ser igual al 119 00:12:17,880 --> 00:12:23,280 número de electrones excedidos. Por tanto si en la oxidación se exceden dos electrones 120 00:12:23,280 --> 00:12:30,120 tenemos que también ver que en la reducción se ganan tres electrones y ese 121 00:12:30,120 --> 00:12:38,200 número obviamente no está equilibrado. Para ello tenemos que multiplicar la 122 00:12:38,200 --> 00:12:44,200 semirreacción de oxidación por tres y la semirreacción de reducción por dos. De forma que 123 00:12:44,200 --> 00:12:49,200 tengamos seis electrones en ambas semirreacciones. Quedando las semirreacciones de la siguiente forma. 124 00:12:51,920 --> 00:13:03,720 Tendríamos por tanto que la SRO queda de la siguiente forma y la SRR así. ¿Vale? 125 00:13:03,720 --> 00:13:17,000 En ocasiones ocurre que aparecen moléculas de agua, protones o iones de hidróxido en 126 00:13:17,000 --> 00:13:22,240 ambos miembros de las semirreacciones y hay que ajustarlos eliminando el exceso 127 00:13:22,240 --> 00:13:26,200 en el miembro que corresponda. En este caso tampoco ocurre. Ya veremos más 128 00:13:26,200 --> 00:13:30,360 adelante algún ejemplo en el que habría que eliminar alguna molécula de agua o 129 00:13:30,360 --> 00:13:37,360 algún ión hidróxido o protones en alguna de las semirreacciones. 130 00:13:37,360 --> 00:13:42,800 Paso 7. Escribir la ecuación iónica ajustada. Para ello tan solo tenemos que 131 00:13:42,800 --> 00:13:49,280 sumar las semirreacciones ajustadas en el paso anterior. Quedarnos lo siguiente. 132 00:13:49,280 --> 00:13:56,880 Como vemos aquí tenemos seis electrones en el miembro de la derecha y seis 133 00:13:56,880 --> 00:14:01,360 electrones en el miembro de la izquierda, lo cual procederemos a eliminar en el 134 00:14:01,360 --> 00:14:04,360 siguiente paso. 135 00:14:05,960 --> 00:14:15,680 Los tachamos y tendríamos por fin la ecuación iónica ajustada. Para muchos 136 00:14:15,680 --> 00:14:19,960 problemas con la ecuación iónica ajustada nos serviría para resolver muchas 137 00:14:19,960 --> 00:14:26,640 cuestiones estequiométricas o incluso cuestiones relacionadas con pilas o 138 00:14:26,680 --> 00:14:31,680 electrolisis. En este caso vamos a terminar el proceso ajustando la ecuación 139 00:14:31,680 --> 00:14:40,880 en su forma molecular. Para ello tenemos que pasar de la forma iónica a la forma 140 00:14:40,880 --> 00:14:47,240 molecular y eso implicará que las especies moleculares que intervienen en 141 00:14:47,240 --> 00:14:52,960 la reacción estén relacionadas con las especies iónicas del paso 7. 142 00:14:53,960 --> 00:14:59,360 Recordamos que la ecuación inicial es esta que muestro aquí arriba, ¿de acuerdo? y la 143 00:14:59,360 --> 00:15:03,800 ecuación iónica ajustada es esta que tenemos aquí abajo, ¿de acuerdo? Bueno pues 144 00:15:03,800 --> 00:15:08,160 ahora lo que se trata es ir ajustando una con respecto a la otra, ¿vale? Vamos a 145 00:15:08,160 --> 00:15:14,640 empezar por el ión permanganato. Vemos que en la ecuación inicial la especie en la 146 00:15:14,640 --> 00:15:18,000 que aparece el ión permanganato es el permanganato de potasio, por tanto si 147 00:15:18,000 --> 00:15:22,440 necesito dos iones permanganato necesitaré pues que haya dos moléculas 148 00:15:22,440 --> 00:15:29,040 de permanganato, ¿de acuerdo? Continuamos con el siguiente sustancia, en este caso 149 00:15:29,040 --> 00:15:34,320 el yoduro de potasio. Observamos que la ecuación inicial, el yoduro de potasio, 150 00:15:34,320 --> 00:15:39,080 corresponde con la ecuación iónica con los seis iones yodo menos, por tanto 151 00:15:39,080 --> 00:15:46,040 necesitamos ajustar ambas reacciones haciendo que estos seis iones yoduro 152 00:15:46,640 --> 00:15:50,720 aparezcan en la ecuación molecular, para ello colocaremos seis moléculas de 153 00:15:50,720 --> 00:15:54,800 yoduro de potasio, puesto que por cada molécula de yoduro de potasio obtenemos un 154 00:15:54,800 --> 00:16:03,560 ión yoduro. La siguiente sustancia sería el agua que aparece en su forma molecular 155 00:16:03,560 --> 00:16:07,480 tanto en la ecuación inicial como en la ecuación iónica con un 4 como 156 00:16:07,480 --> 00:16:10,680 coeficiente estequiométrico, por tanto en la ecuación molecular ajustada 157 00:16:11,200 --> 00:16:19,240 pondremos cuatro moléculas de agua. La siguiente especie es el dióxido 158 00:16:19,240 --> 00:16:23,440 manganeso que aparece en su forma molecular y también en la ecuación 159 00:16:23,440 --> 00:16:27,080 iónica ajustada en la fórmula molecular con un coeficiente estequiométrico de dos, 160 00:16:27,080 --> 00:16:30,760 por tanto en la ecuación molecular ajustada pondremos dos moléculas de 161 00:16:30,760 --> 00:16:37,200 dióxido manganeso. Análogamente lo mismo con el yodo, donde aparecen tres 162 00:16:37,280 --> 00:16:40,880 moléculas de yodo en la ecuación iónica ajustada, por tanto tenemos que poner 163 00:16:40,880 --> 00:16:46,800 tres moléculas en la ecuación molecular ajustada. Y por último el 164 00:16:46,800 --> 00:16:52,760 ión hidróxido. Vemos que el KOH encontramos que aparecen ocho iones 165 00:16:52,760 --> 00:16:57,120 hidróxido en la ecuación iónica ajustada, por tanto para que esté ajustada 166 00:16:57,120 --> 00:17:03,200 necesitaremos poner ocho moléculas de KOH en la ecuación molecular ajustada. 167 00:17:03,200 --> 00:17:10,400 De esta forma obtenemos como solución final la siguiente ecuación. Dos de 168 00:17:10,400 --> 00:17:14,520 hiperbonato de potasio más seis de yoduro de potasio más cuatro de agua 169 00:17:14,520 --> 00:17:20,560 para dar dos de dióxido manganeso más tres de yodo más ocho de hidróxido de 170 00:17:20,560 --> 00:17:24,520 potasio. Además al haber ajustado la reacción por el método de Lindström 171 00:17:24,520 --> 00:17:30,080 obtenemos más información. Obtendríamos la información con respecto a cuáles han 172 00:17:30,080 --> 00:17:33,120 sido los procesos de oxidación y reducción, es decir las semirreacciones 173 00:17:33,120 --> 00:17:36,120 de oxidación y reducción respectivamente, incluso el número de 174 00:17:36,120 --> 00:17:40,600 electrones que se intercambia en cada una de ellas. 175 00:17:40,600 --> 00:17:44,640 Y también obtendríamos información con respecto a cuál es el agente oxidante y 176 00:17:44,640 --> 00:17:48,440 cuál es el agente reductor en la reacción. En este caso recordamos que el 177 00:17:48,440 --> 00:17:51,880 que se reduce es el oxidante, por tanto el agente oxidante será el íon 178 00:17:51,880 --> 00:17:56,680 permanganato y el que se oxida es el agente reductor, por tanto el reductor 179 00:17:56,680 --> 00:18:02,640 será el yoduro de potasio. Bueno chicos, espero que este vídeo os 180 00:18:02,640 --> 00:18:08,400 sirva para poder practicar el ajuste de reacciones redox en medio básico, como 181 00:18:08,400 --> 00:18:13,320 veis es muy parecido al ajuste en medio ácido salvo por el ajuste de los 182 00:18:13,320 --> 00:18:18,440 hidrógenos y oxígenos en la semirreacción que se hace de forma un 183 00:18:18,440 --> 00:18:24,480 poquito distinta. Me despido, un saludo y nos vemos pronto.