Aprende a ajustar reacciones redox en medio ácido

Table of Contents

1. Introducción
2. Importancia de las clases de química en segundo de bachillerato
3. Ajustes raros en medio ácido: tema principal de la química de segundo de bachillerato
   1. Reacciones de transferencia de electrones
   2. Ejercicios del tema de transferencia de electrones
4. El ajuste herrero: una pregunta recurrente en los exámenes de química
   1. Ejemplo de ajuste redox: cobre en presencia de ácido nítrico
   2. Cómo escribir la ecuación de forma iónica
   3. Cálculo de los números de oxidación
   4. Identificación de las semi reacciones de oxidación y reducción
   5. Ajuste de los elementos químicos
   6. Ajuste de los electrones
   7. Simplificación de la ecuación redox
   8. Explicación sobre la concentración de los reactivos y productos
5. Conclusiones
6. Próximo vídeo

Ajustes Raros en Medio Ácido: El Desafío de la Química de Segundo de Bachillerato

En segundo de bachillerato, las clases de química se vuelven más desafiantes y complejas. Uno de los temas que los estudiantes deben dominar es el de los ajustes redox en medio ácido. Esta área de estudio pertenece al tema 8 de reacciones de transferencia de electrones. Aunque comenzaremos viendo ejercicios del tema de transferencia de electrones, nos enfocaremos en los ajustes raros que suelen aparecer en los exámenes.

Una de las preguntas recurrentes en los exámenes de química de segundo de bachillerato es el denominado "ajuste herrero". Esta es una pregunta garantizada tanto en selectividad como en cualquier otro examen. Es por eso que es fundamental que los estudiantes dominen por completo este tipo de ajustes.

Para comprender mejor cómo realizar un ajuste redox, tomaremos como ejemplo el siguiente ejercicio: ajustar la reacción de cobre en presencia de ácido nítrico para dar nitrato de cobre, óxido de nitrógeno y agua. Al tratarse de una reacción redox, no podemos simplemente poner números delante de los compuestos de cualquier manera. Primero debemos ajustar el balance redox y luego el balance en medio ácido.

El primer paso para realizar este ajuste es escribir la ecuación en forma iónica. En este caso, el cobre metálico queda tal cual, mientras que los nitratos se rompen formando nitrato de cobre y óxido de nitrógeno. Es importante tener un buen dominio de la formulación inorgánica, ya que es fundamental para realizar este tipo de ejercicios. Además, debemos asignar los números de oxidación para cada elemento de acuerdo a los electrones ganados o perdidos.

Una vez que hemos identificado las semi reacciones de oxidación y reducción, procedemos a ajustar los elementos químicos que no sean hidrógeno ni oxígeno. Es importante destacar que en este ejemplo específico ya tenemos el cobre y el nitrógeno ajustados, lo cual es una suerte. De lo contrario, hubiéramos necesitado ajustarlos utilizando el mismo coeficiente.

El siguiente paso es ajustar los hidrógenos y oxígenos utilizando agua y protones. En este caso, añadimos dos moléculas de agua para ajustar los tres oxígenos y cuatro protones para ajustar los átomos de hidrógeno. Una vez logrado esto, ya hemos ajustado todos los elementos exceptuando los electrones.

El ajuste de los electrones se realiza de manera que el número de electrones cedidos sea igual al número de electrones absorbidos. En este caso, el cobre debe perder dos electrones para convertirse en cobre 2+, mientras que el nitrógeno debe ganar tres electrones para convertirse en nitrógeno 2-.

Una vez ajustados los electrones, multiplicamos ambas semi reacciones por un número para igualar el número de electrones en ambos lados. En este ejemplo utilizamos el coeficiente 3 para la semi reacción de oxidación y 2 para la semi reacción de reducción. Posteriormente, sumamos las semi reacciones y simplificamos la ecuación eliminando los elementos que se cancelan en ambos lados.

Es importante mencionar cómo cambia la reacción en función de la concentración de los reactivos y productos. Si estamos en un equilibrio químico, el principio de le Chatelier nos indica que la reacción reaccionará de forma contraria a la perturbación. Si aumentamos la concentración de uno de los reactivos, la reacción se desplazará hacia la derecha, obteniendo más reactivos. Por otro lado, si disminuimos la concentración de uno de los reactivos, la reacción se desplazará hacia la izquierda, obteniendo menos reactivos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que esto solo es aplicable si la reacción se encuentra en equilibrio.

En conclusión, los ajustes redox en medio ácido representan un desafío para los estudiantes de segundo de bachillerato. Sin embargo, con práctica y comprensión de los conceptos fundamentales, es posible dominar esta área de estudio. Asimismo, es importante entender cómo la concentración de los reactivos y productos puede afectar la dirección de la reacción química. En el próximo vídeo, aprenderemos sobre el ajuste en medio básico, un tema igualmente relevante.