Química de 2º: ajuste redox por el método del ion-electrón

Ajustar una reacción redox por el método del ion-electrón es una de las tareas más repetidas en la PAU de Química: casi todos los modelos de examen incluyen una reacción con permanganato, dicromato, ácido nítrico o peróxido de hidrógeno que hay que ajustar y, a continuación, usar para un cálculo estequiométrico. El currículo de Química de 2º de Bachillerato nombra expresamente este método, junto con los cálculos estequiométricos y las volumetrías redox. Este material se centra en el ajuste, en medio ácido y en medio básico, y en los cálculos que se derivan de él.

El cuestionario tiene doce preguntas. Calcularás números de oxidación (el nitrógeno en el ácido nítrico y sus productos de reducción), identificarás oxidante y reductor en la reacción del permanganato con el agua oxigenada y reconocerás qué especies pueden actuar como reductores. Ajustarás semirreacciones en medio ácido (dicromato a cromo(III)) y en medio básico (permanganato a dióxido de manganeso), y reacciones completas: el permanganato con sulfato de hierro(II) pasando de la ecuación iónica a la molecular, el cobre con ácido nítrico diluido (donde parte del ácido oxida y parte forma la sal), el permanganato con yoduro en medio básico, el cromo(III) con peróxido de hidrógeno y la dismutación del cloro en medio básico caliente. Dos problemas usan la ecuación ajustada para calcular el volumen de NO₂ que se obtiene a partir de una masa de cobre y la masa de dicromato necesaria para oxidar una cantidad de yoduro.

Las tarjetas de memoria recogen los conceptos de oxidante, reductor, semirreacción de oxidación y de reducción y dismutación, las reglas de ajuste en medio ácido y en medio básico, la igualación de electrones y los números de oxidación de las especies más frecuentes (permanganato, dicromato, peróxido de hidrógeno).

El trabajo escrito propone ocho tareas para resolver a mano con todos los pasos del método: reacciones en medio ácido (permanganato con sulfito, dicromato con hierro(II), cinc con ácido nítrico), en medio básico (cromato con sulfito), la obtención de cloro con dióxido de manganeso y ácido clorhídrico con su cálculo de volumen, la dismutación del cloro en frío y del peróxido de hidrógeno, y una explicación razonada de las diferencias entre ajustar en medio ácido y en medio básico.

Las fórmulas se escriben en notación química estándar, con cargas y subíndices; los datos de masas atómicas, masas molares y la constante de los gases se dan en cada enunciado. El material complementa el de electroquímica (pilas y electrólisis) y el de volumetrías de la misma categoría.

• Asignar números de oxidación e identificar la especie oxidante, la reductora, la que se oxida y la que se reduce.
• Ajustar semirreacciones y reacciones redox por el método del ion-electrón en medio ácido y en medio básico.
• Pasar de la ecuación iónica ajustada a la ecuación molecular.
• Ajustar reacciones de dismutación.
• Realizar cálculos estequiométricos de masa y de volumen de gas a partir de una reacción redox ajustada.

Material de práctica elaborado por Zestly a partir de los saberes básicos del bloque B.5 (Reacciones redox: estado de oxidación; método del ion-electrón; cálculos estequiométricos) de Química de 2º de Bachillerato, Real Decreto 243/2022.