Tenemos la siguiente reacción: HCl + MnO2 ------------------------- MnCl2 + H2O + Cl2
El primer paso es encontrar los números de oxidación de cada elemento. Nota: Debes recordar que una de las reglas reglas que siempre siempre existen de cajón son las siguientes: 1.-El oxígeno siempre trabaja con carga -2. 2.-Cuando el hidrógeno está en la parte izquierda de la reacción trabaja con +1 y si trabaja en la parte derecha funge con -1. 3.-Todos los átomos que sean únicos en su enlace tienen carga neutra (cero). Por
lo tanto, se procede a colocar las cargas en las que participa cada elemento dentro de la reacción. HCl + MnO2 ------------------------- MnCl2 + H2O + Cl2 Veamos cada compuesto por partes: HCl
Aquí el hidrógeno participa con carga +1 y obviamente el cloro trabajará con 1 para que ambos neutralicen neutrali cen la molé molécula cula que forman. forman. Es decir +1 1 = 0. Toda molécula debe mantener siempre esta neutralidad. MnO2 Si el oxígeno trabaja con una carga -2 y tiene un número de átomos de 2 (identificado en en subíndice) resulta con con una carga neta de -2x2 = -4, por lo tanto el manganeso trabajará con carga +4, y esto está registrado r egistrado dentro de la tabla periódica. H2O
De nueva cuenta vemos que el hidrógeno está en la parte izquierda de la reacción, por lo tanto su carga es +1, pero tiene un número de átomos indicado en su subíndice de 2, por lo tanto su carga neta es de +1x2 = +2. Obviamente, el oxígeno trabaja con carga -2. MnCl2 El Cloro, según la tabla periódica puede trabajar con carga de -1, y en su subíndice está indicado 2 átomos, por lo tanto su carga neta es de -1x2 = - 2. A partir de esta carga negativa predecimos que la carga del d el manganeso debe ser de +2, cuyo valor está reportado en tabla periódica. Cl2 El cloro diatómico utiliza una carga neutra de d e cero. Una vez que se obtiene las cargas representativas de cada elemento se escriben en la reacción global ya descrita. H+1Cl-1 + Mn+4O2-2 ------------------------- Mn+2Cl2-1 + H2+1O-2 + Cl20
El segundo paso, se identifica a los elementos que cambian su número de oxidación al efectuarse la reacción, y se determina el número de oxidación del átomo oxidado y reducido. oxidación
-4 -3 -2 -1 0 1 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 reducción
Observando la reacción anterior, se observó que hubo solo dos elementos que cambiaron su estado de oxidación en la parte izquierda y derecha de la reacción, y se demostró que fueron los elementos siguientes: El Mn+4 cambió a Mn+2, por lo tanto viendo la recta anterior, SE REDUJO (agente oxidante) El Cl-1 cambió a Cl0 , por lo tanto viendo la recta anterior, SE OXIDÓ (agente reductor) El tercer paso, se establece la ecuación electrónica, obteniendo la cantidad
de
electrones
obtenidos
o
perdidos,
balanceando
posteriormente ambas ecuaciones:
Retomando los cambios encontrados se establecen las ecuaciones siguientes: Mn+4 + 2e-
------------------ Mn+2 (Ganó 2 electrones)
Cl-1
------------------ Cl0
- 1e-
(Perdió electrones)
Luego se multiplican ambas reacciones de forma cruzada tomando el cuenta el número de electrones que se juegan en cada reacción. Es decir, Si en la primera reacción del manganeso participan 2 electrones, se debe afectar en un factor de 2 a la ecuación del cloro. Si en la segunda reacción del cloro participa 1 electrón, este valor debe afectar a la primera ecuación del manganeso. Las reacciones resultantes quedan de la siguiente manera:
1Mn+4 + 2e-
------------------ 1Mn+2 (Ganó 2 electrones)
2Cl-1
------------------ 2Cl0
- 2e-
(Perdió electrones)
Nota: He aquí una regla, cuando sean 2 átomos de Cl0 significa que es igual a Cl2
El cuarto paso, se retoman los coeficientes resultantes de las ecuaciones electrónicas igualadas, según donde corresponda en la ecuación original: 2HCl + 1MnO2 ------------------------- 1MnCl2 + H2O + Cl2 Nota: los coeficientes con valor de 1, no se deben escribir en una reacción.
El quinto paso, se debe contabilizar la cantidad de átomos para cada elemento, tanto del lado izquierdo como del derecho de la ecuación anterior:
Elemento
Átomos en Reactivos Átomos en Productos 2 2 H Cl 2 2+2 Mn 1 1 O 2 1 Si te fijas, la cantidad de átomos no están balanceados en dos átomos: en cloro y en oxígeno, por lo tanto se debe balancear por tanteo, siempre se inicia por balancear al oxígeno. a) Se coloca un coeficiente de 2 en la molécula de agua para balancear al oxígeno, pero la cantidad de hidrógenos se incrementa a 2 átomos más. Por lo tanto, se balancea la cantidad de hidrógenos nuevamente. 4HCl + MnO2 ------------------------- MnCl2 + 2H2O + Cl2
Elemento
Átomos en Reactivos Átomos en Productos H 4 4 Cl 4 2+2 Mn 1 1 O 2 2 b) Si te fijas, la cantidad de cloro se balanceó de manera implícita, cuando se realizó el balance de hidrógenos, por lo tanto tu reacción está en equilibrio.
