BONUS REDOX

TP 14: REDOX (parte 1)

 

Química en procesos industriales.

 

a)                                                                                                                                                        REACCIONES  REDOX

Las reacciones redox son procesos que llevan a la modificación del estado de oxidación de los compuestos.

El número de oxidación : es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado. El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos.

https://www.youtube.com/watch?v=gKXmkSObb48

Vídeo 1

Vídeo 2

Reglas para asignar estados de oxidación.

1.     El estado de oxidación de todos los elementos en estado libre, no combinados con otros, es de cero (p. ej., Na, Cu, Mg, H₂, O₂, Cl₂, N₂).

2.     El estado de oxidación del H es de +1, excepto en los hidruros metálicos, en los que es de -1 (p. ej., NaH, CaH₂).

3.     El estado de oxidación del O es de -2, excepto en los alcalinos los compuestos con flúor, los peróxidos, en los que es de -1, en los superóxidos que es -1/2 y en el OF₂, donde es de +2.

4.     El estado de oxidación del elemento metálico de un compuesto iónico es positivo.

5.     En los compuestos covalentes, el número de oxidación negativo se asigna al átomo más electronegativo y todos los demás son positivos.

6.     La suma algebraica de los estados de oxidación de los elementos de un compuesto es cero.

7.     La suma algebraica de los estados de oxidación de los elementos de un ion poliatómico es igual a la carga del ion.

OXIDACIÓN

La oxidación ocurre cuando una especie química pierde electrones y al mismo tiempo, aumenta su número de oxidación. Por ejemplo, el Sodio metálico (con número de oxidación cero), se puede convertir en el ion sodio (con carga de 1+) por la pérdida de un electrón, según el esquema simbólico siguiente:

Na(0) ---> Na (1+) + 1e-

En resumen:
Oxidación = Pérdida de electrones = Aumento del número de oxidación


REDUCCIÓN
La reducción ocurre cuando una especie química gana electrones y simultáneamente disminuye su número de oxidación. Por ejemplo, el cloro atómico (con
número de oxidación cero) se convierte en el ion cloruro (con número de oxidación
y carga de 1–) por ganancia de un electrón, según el esquema simbólico siguiente:

1e- + Cl (0) ----> Cl (1-)

En resumen:
Reducción = Ganancia de electrones = Disminución del número de oxidación

El agente oxidante es aquel elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

Ecuaciones REDOX

https://www.youtube.com/watch?v=6QD-jtiktiI

Vídeo 3

RESOLVER COMO TRABAJO PRACTICO N°14- FECHA DE ENTREGA  1 de octubre 2020.- 

1. Señalar cuáles de las siguientes hemirreacciones son de oxidación y cuáles de reducción.-

a)            Zn °         -------------                              Zn⁺²                        +             2 e^-

b)            Fe ⁺³  +   1 e^-         -------------                              Fe ⁺²                      

c)            Cu °       -------------                              Cu⁺²                       +             2 e^-

d)            S ° +        2 e^-         -------------                              S^-2                          

e)            Ag ⁺¹  + 1 e^-         -------------              Ag°                                       

2. Completar las siguientes hemireacciones y clasifíquelas.-

a)            Sn ⁺⁴       -------------                              Sn⁺²                       

b)            Hg °        -------------                              2 e^-

c)            Al ⁺³        +    3 e^-  -------------              

d)            Cl°₂             ------------- 2 Cl ^-1

e)            Ni ⁺²            -------------              Ni ⁺³

f)             2 O^-2          ------------- O°₂

3. Calcular el número de oxidación del Mn en las siguientes especies químicas:

MnO₂

MnO₃       

Mn 

Mn₂O₃

MnCO₃

4. Calcular el número de oxidación de cada uno de los elementos que forman las siguientes especies químicas.

Ag₂O

HNO₃

Fe₂O₃

CuSO₄

5. Dadas las siguientes ecuaciones indicar cuáles corresponden a procesos redox señalando el elemento que se oxida y el elemento que se reduce:

a)            2 H₂        +             O₂           -----------------         2             H₂O

b)            Na₂O     +             H₂O        -----------------         2             Na(OH)

c)            O₂           +             4 HI         -----------------         2 H₂O     +             2 I₂

d)            Fe           +             H₂SO₄        -----------------         FeSO₄    +             H₂

e)            BaCl2      ₊                     H₂SO₄        -----------------         BaSO₄      +             2 HCl

respuestas del TP 13-Gases

 1)

a)     1 mol-

b)    6,023.10 ²³ moléculas

 

 2. 

a)     a) ¿Cuál gas ejerce mayor presión? El que posee mayor número de moles.

 

b)1,4 molesde O₂

c)     c)  1,18.10 ²⁴ moléculas de N₂

 

3. 

A) 86,4 gramos

B) 1,92 .10 23 moléculas de N₂O₅

C) 1600 litros 

D) 0,00083 Torr

E) 1404 gramos de N₂O₅

 4. a)       COCl_2-------------CO + Cl₂

 b)  1,075 ton de Cl₂

c)23,4    litros

d)251    litros

5.a)   14,84 moles de CO₂

 b)  15  litros

6. 

a)7.10⁵ gramos de Fe

Atención si usan el simulador de Ton a gramos….NO da bien!!

b)1,25 .10⁴ moles de CO

c)  51,52 litros

 

 

 

TP 13- Tema: Gases

 Observar el siguiente vídeo. Tomar nota en la carpeta. 

https://www.youtube.com/watch?v=8fSeg4I1ucQ

Resolver los siguientes problemas     (fecha de entrega: 15 de septiembre)

 

1. Una masa de gas desconocido ocupa un volumen de 22,4 litros en CNPT. Indicar:

A) el número de moles de moléculas presentes.

B) el número de moléculas presentes.

 

2. En distintos recipientes de igual capacidad se colocaron 45 grs de oxígeno y 55 grs de nitrógeno a la misma temperatura. Indicar:

a)      ¿Cuál gas ejerce mayor presión?

b)      ¿Cuál posee menor número de moles?

c)       ¿Cuál posee mayor número de moléculas?

3. La fórmula de un gas llamado pentóxido de dinitrógeno es N2O5. Calcular.

A) la masa de 0,8 moles de moléculas.

B) El número de moléculas contenidas en 35 grs.

C) El volumen en CNPT que ocupan 4,3 .10 ²⁵ moléculas.

D) La presión en torr a la que habrá que someter 50 grs de sustancia  a 200 °K para que ocupen un volumen de 12 litros.

E) la masa en gramos de 13 moles de moléculas.

4. En la segunda guerra mundial se utilizó un gas venenoso llamado fosgeno que se descompone formando monóxido de carbono y cloro.

a) Escribir la reacción correspondiente.

b) Calcular la masa de cloro que puede obtenerse a partir una tonelada y media de fosgeno.

c) El volumen generado de CO a 346 °F y 1,3 atm,  cuando hay presentes 5.10 ²³ moléculas del gas fosgeno.

d) ¿Cuánto CO se produjo a 70 °c, 2 atm partiendo de 500 grs de fosgeno? 

5. En la fermentación alcohólica que se realiza durante el proceso de fabricación del vino a partir de la uva y de azúcar se produce alcohol etílico y dióxido de carbono mediante la siguiente reacción.

 

C₆H₁₂O₆           -------------------------   2          C₂H₆O             +            2             CO₂

 

Calcular:

a) El número de moles de moléculas de gas liberado a 345 °K y 2,1 atm de presión en 200 litros.

b) El volumen de gas generado a 3,5.10 ⁵ Pascal y 57 °F partiendo de 200 grs de glucosa

 

6 Problema: En el proceso Siderúrgico, se producen reacciones involucradas en la reducción del Hierro por parte de los óxidos del hierro que conforman el coque (Fe2O3 y FeO), uno de los procesos es el que se detalla a continuación:

FeO (s) +  CO (g) --------------- Fe (s) +  CO₂

Indicar: A partir de 0,9 toneladas de FeO

a)            ¿Cuántos gramos de hierro se forman?

b)            ¿Cuántos moles de CO se consumen?

c)            ¿Qué volumen de CO₂ se desprende  a partir de 166 grs de FeO  y 95 grs de CO?

RECORDAR QUE....EQUIVALENCIAS                        1 atm=760 mmHg =0,00132 Torr = 101317 Pa

 

Introducción a los procesos industriales

 

respuestas del TP 12

 

Problema1.-

 

b)       b) c)

	NO2	H2O	HNO3	NO
moles	3 moles	1 mol	2 moles	1 mol
gramos	138	18	126	30
Lavoisier	156		156
Datos problema	405		Grs? Moles?

 

13 370 grs HNO3

5,87 moles de HNO3 

d)

351 grs de HNO3

 2 5,57 moles de HNO3

e)

596 grs de NO2 

 13 moles de NO2

 

Problema 2.-

b) c) 

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
moles	1 mol	3 moles	2 moles	3 mol
gramos	160 grs	84 grs	112 grs	132 grs
Lavoisier	244 grs		244 grs
Datos problema		800 grs	Grs? Moles?

  1067 grs de Fe

19 moles de Fe 

D1. 1131 grs de CO2

 25,7 moles de CO2

D2. 

  576 litros de CO2

e)   1050 grs de Fe

 18,7 moles de Fe 

f)

 

840 grs de Fe 

 

14,96 moles de Fe 

g)

 11428 grs de Fe2O3

71,4 moles Fe2O3