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5.2. Reacciones de oxidación-reducción |
  
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5.2. Reacciones de oxidación-reducción
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5.2. Reacciones de oxidación-reducción |
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Una reacción de oxidación-reducción, o reacción redox, es un proceso en el que se produce una transferencia de electrones. En el proceso de oxidación se produce una pérdida de electrones, y en el proceso de reducción se produce una ganancia de electrones, de tal manera que cuando una especie se oxida, los electrones liberados son captados por otra especie, que se reduce:
reductor1 ⇄ oxidante1 + e- reacción de oxidación: Eox1 = - Ered1
oxidante2 + e- ⇄ reductor2 reacción de reducción: Ered2
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reductor1 + oxidante2 ⇄ oxidante1 + reductor2 E = Eox1 + Ered2 = Ered2 – Ered1
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En una reacción redox, la especie que se oxida reduce a la otra, y por ello se denomina reductor; la especie que se reduce oxida a la otra y se denomina oxidante. |
Se pueden establecer varias analogías con las reacciones ácido-base, si bien generalmente la fuerza de un reductor/oxidante se mide por el valor del potencial (E) correspondiente al par oxidante/reductor. El potencial se encuentra relacionado con la constante de equilibrio (K), log K = 16,92 n E (n = nº de electrones transferidos) y con ΔG = - n FE (F=96,5 kJ/V mol e-), de modo que la reacción será espontánea cuando E sea positivo.
PARTE EXPERIMENTAL
H2O2 como oxidante y reductor
El peróxido de hidrógeno (H2O2) es miscible en H2O en todas proporciones. Estas disoluciones, que se conocen como agua oxigenada, son fuertemente oxidantes, tanto en medio ácido como básico. Sin embargo, dichas disoluciones también pueden comportarse como reductoras frente a determinadas especies. Como consecuencia, el H2O2 puede dismutarse o desproporcionarse, tanto el compuesto puro como sus disoluciones.
Experimento 1: En un tubo de ensayo con, aproximadamente, 2mL de H2O se disuelve una pequeña cantidad de yoduro de potasio. Se acidula la disolución con HCl 3M y lentamente se añade agua oxigenada de 20 vols. Observar el cambio de color.
La reacción que se produce es entre los pares I2/I- (Eº=0,54V) y H2O2/ H2O (Eº=1,77V).
Escribir las semirreacciones redox, la reacción total ajustada, calcular la constante de equilibrio y determinar la espontaneidad de la reacción.
Experimento 2: Sobre un tubo de ensayo con, aproximadamente, 2mL de agua se adiciona una pequeña cantidad de disolución diluida de KMnO4 (color violeta pálido) y unas gotas de H2SO4 2M. Adicionar lentamente unas gotas de agua oxigenada hasta la pérdida del color.
La reacción que se produce es entre los pares MnO4-/Mn2+ (Eº=1,52V) y O2/H2O2 (Eº=0,68V).
Como en el experimento anterior, escribir las semirreacciones redox, la reacción total ajustada, calcular la constante de equilibrio y determinar la espontaneidad de la reacción.
