At Westonci.ca, we connect you with the best answers from a community of experienced and knowledgeable individuals. Get expert answers to your questions quickly and accurately from our dedicated community of professionals. Get immediate and reliable solutions to your questions from a community of experienced professionals on our platform.
Sagot :
Para balancear la ecuación química utilizando el método Redox, es necesario identificar y separar las semi reacciones de oxidación y reducción, determinar los electrones totales transferidos e identificar los elementos que se oxidan y se reducen.
### Paso 1: Identificación de estados de oxidación
Primero, asignamos los estados de oxidación a todos los elementos en los reactivos y productos:
#### Reactivos:
- En [tex]\(HNO_2\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, N debe ser +3 para balancear: (+1) + (+3) + 2(-2) = 0.
- En [tex]\(KMnO_4\)[/tex]: K es +1, O es -2. Entonces, Mn debe ser +7: (+1) + (+7) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(H_2SO_4\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, S debe ser +6: 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0.
#### Productos:
- En [tex]\(HNO_3\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, N debe ser +5: (+1) + (+5) + 3(-2) = 0.
- En [tex]\(MnSO_4\)[/tex]: O es -2, S es +6. Entonces, Mn debe ser +2: Mn + (+6) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(K_2SO_4\)[/tex]: K es +1, S es +6, O es -2: 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(H_2O\)[/tex]: H es +1, O es -2: 2(+1) + (-2) = 0.
### Paso 2: Escribir las semi reacciones
#### Oxidación:
En la reacción, el nitrógeno (N) en [tex]\(HNO_2\)[/tex] se oxida de +3 a +5 en [tex]\(HNO_3\)[/tex]:
[tex]\[ \text{Oxidación: } HNO_2 \rightarrow HNO_3 + 2e^- \][/tex]
#### Reducción:
En la reacción, el manganeso (Mn) se reduce de +7 en [tex]\(KMnO_4\)[/tex] a +2 en [tex]\(MnSO_4\)[/tex]:
[tex]\[ \text{Reducción: } MnO_4^- + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} \][/tex]
### Paso 3: Balance de electrones:
Para balancear la cantidad total de electrones intercambiados, igualamos la cantidad de electrones perdidos en la oxidación con los ganados en la reducción multiplicando la reacción de oxidación por 5 y la de reducción por 2:
[tex]\[ \text{Oxidación: } 5HNO_2 \rightarrow 5HNO_3 + 10e^- \][/tex]
[tex]\[ \text{Reducción: } 2MnO_4^- + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} \][/tex]
### Paso 4: Combinar y balancear la ecuación global:
Sumando las semi reacciones, los electrones se cancelan:
[tex]\[ 5HNO_2 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 5HNO_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + H_2O \][/tex]
### Paso 5: Verificar componentes adicionales
Finalmente, vemos que el agua [tex]\(H_2O\)[/tex] y el ácido sulfúrico [tex]\(H_2SO_4\)[/tex] sobrante también deben estar balanceados. Los productos indican un ajuste adicional para el agua para completar la ecuación. Balanceamos entonces asegurándonos que todos los átomos estén en igualdad numérica a ambos lados de la reacción.
### Resumen final:
- Semi reacción de oxidación: [tex]\(HNO_2 \rightarrow HNO_3 + 2e^-\)[/tex]
- Semi reacción de reducción: [tex]\(MnO_4^- + 5e^- \rightarrow Mn^{2+}\)[/tex]
- Electrones transferidos: 10
- Elemento oxidado: N (nitrógeno)
- Elemento reducido: Mn (manganeso)
La ecuación balanceada es:
[tex]\[ 5HNO_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5HNO_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 3H_2O \][/tex]
### Paso 1: Identificación de estados de oxidación
Primero, asignamos los estados de oxidación a todos los elementos en los reactivos y productos:
#### Reactivos:
- En [tex]\(HNO_2\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, N debe ser +3 para balancear: (+1) + (+3) + 2(-2) = 0.
- En [tex]\(KMnO_4\)[/tex]: K es +1, O es -2. Entonces, Mn debe ser +7: (+1) + (+7) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(H_2SO_4\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, S debe ser +6: 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0.
#### Productos:
- En [tex]\(HNO_3\)[/tex]: H es +1, O es -2. Entonces, N debe ser +5: (+1) + (+5) + 3(-2) = 0.
- En [tex]\(MnSO_4\)[/tex]: O es -2, S es +6. Entonces, Mn debe ser +2: Mn + (+6) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(K_2SO_4\)[/tex]: K es +1, S es +6, O es -2: 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0.
- En [tex]\(H_2O\)[/tex]: H es +1, O es -2: 2(+1) + (-2) = 0.
### Paso 2: Escribir las semi reacciones
#### Oxidación:
En la reacción, el nitrógeno (N) en [tex]\(HNO_2\)[/tex] se oxida de +3 a +5 en [tex]\(HNO_3\)[/tex]:
[tex]\[ \text{Oxidación: } HNO_2 \rightarrow HNO_3 + 2e^- \][/tex]
#### Reducción:
En la reacción, el manganeso (Mn) se reduce de +7 en [tex]\(KMnO_4\)[/tex] a +2 en [tex]\(MnSO_4\)[/tex]:
[tex]\[ \text{Reducción: } MnO_4^- + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} \][/tex]
### Paso 3: Balance de electrones:
Para balancear la cantidad total de electrones intercambiados, igualamos la cantidad de electrones perdidos en la oxidación con los ganados en la reducción multiplicando la reacción de oxidación por 5 y la de reducción por 2:
[tex]\[ \text{Oxidación: } 5HNO_2 \rightarrow 5HNO_3 + 10e^- \][/tex]
[tex]\[ \text{Reducción: } 2MnO_4^- + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} \][/tex]
### Paso 4: Combinar y balancear la ecuación global:
Sumando las semi reacciones, los electrones se cancelan:
[tex]\[ 5HNO_2 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 5HNO_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + H_2O \][/tex]
### Paso 5: Verificar componentes adicionales
Finalmente, vemos que el agua [tex]\(H_2O\)[/tex] y el ácido sulfúrico [tex]\(H_2SO_4\)[/tex] sobrante también deben estar balanceados. Los productos indican un ajuste adicional para el agua para completar la ecuación. Balanceamos entonces asegurándonos que todos los átomos estén en igualdad numérica a ambos lados de la reacción.
### Resumen final:
- Semi reacción de oxidación: [tex]\(HNO_2 \rightarrow HNO_3 + 2e^-\)[/tex]
- Semi reacción de reducción: [tex]\(MnO_4^- + 5e^- \rightarrow Mn^{2+}\)[/tex]
- Electrones transferidos: 10
- Elemento oxidado: N (nitrógeno)
- Elemento reducido: Mn (manganeso)
La ecuación balanceada es:
[tex]\[ 5HNO_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5HNO_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 3H_2O \][/tex]
Thank you for your visit. We're committed to providing you with the best information available. Return anytime for more. We hope you found this helpful. Feel free to come back anytime for more accurate answers and updated information. Westonci.ca is your go-to source for reliable answers. Return soon for more expert insights.
