Formulas empíricas y estados de oxidación
1. La aspirina es un analgésico muy conocido. Su composición, al analizar
1 gr de aspirina comercial es la siguiente: 0.6 g de C,0.44 g de H y el
resto de oxígeno. Determina su fórmula empírica y molecular (Masa
molecular M=180u) Puedes utilizar la siguiente ecuación para
determinar la fórmula molecular M= n*Mempìrica, donde Mempirica=
(No átomos A*masa átomo A +No átomo B*masa átomo B…), n=moles
2. Un compuesto de masa molecular 126 contiene 25.4% de azufre, 38.1%
de oxígeno y 36.5 de sodio. ¿Cuál es su fórmula? (S=32, O=16, Na=23).
Una vez calculada la formula, investiga a que compuesto pertenece y
que propiedades o usos tiene.
El compuesto Na2SO3 es el sulfito de sodio. Es un compuesto incoloro,
producto de la reacción del ácido sulfuroso u óxido de azufre con hidróxido
de sodio. En agua se disuelve con reacción ligeramente básica. Es utilizado
en el tratamiento de aguas negras y eliminación de oxígeno disuelto en el
agua para calderas.
3. Asignar, de acuerdo a reglas establecidas, el número de oxidación de:
a) P en H3 PO4 (H= +1 P=X O= -2 3(+1) + X+ 4(-2) = 0 +3 + X+ (-8)
=0 X + -5 =0 X=5)
P=+5
b) N en NH4 +
N= +3
c) Cl en ClO4 – (X+ 4(-2) = -1 X+ -8 = -1 X=+7 +7 +)
Cl=+7
d) P en Na3PO4
P=+3
e) Mn en MnO4 +
Mn=+7
4. Calcular los números de oxidación de cada constituyente en:
N= +2
O= -2
O= -2
H= -1
P= +5
K= +1
Cl= +5
5. Investiga los conceptos de oxidación y reducción de los elementos
químicos y sus principales características de estos fenómenos
químicos.
La oxidación es una reacción donde un átomo, ión o molécula pierde
electrones mientras que la reducción corresponde a la ganancia de
electrones de un átomo, ión o molécula. Tanto la oxidación como la reducción
dependen del cambio del estado de oxidación del átomo, esto es, de la
diferencia de la carga del átomo en una reacción.
Las reacciones de oxidación y de reducción siempre ocurren
simultáneamente por lo que generalmente se conocen como reacciones de
oxido-reducción o reacciones redox. Por ejemplo, la combustión y la
corrosión son reacciones de oxido-reducción.
La oxidación es la pérdida de electrones por una molécula, átomo o ión. Un
elemento se oxida cuando en una reacción pierde electrones; esto se verifica
por el aumento en el estado de oxidación del átomo. Mientras mayor es el
estado de oxidación de un átomo será mayor el grado de oxidación.
La palabra "oxidación" fue usada por primera vez en el siglo XVIII gracias al
trabajo del químico francés Antoine Lavoisier cuando identificó el oxígeno en
el aire. Para esa época, toda reacción en donde el oxígeno era un reactante
se describía como reacciones de oxidación. Hoy sabemos que no todas las
reacciones de oxidación involucran la participación del oxígeno.
Un agente oxidante es aquel que causa que otro químico sea oxidado. Por
ejemplo, cuando el magnesio reacciona con oxígeno para formar óxido de
magnesio:
2Mg(s) + O2(g)→ 2MgO(s),
el oxígeno causa que el magnesio pierda electrones, por lo tanto, el oxígeno
es el agente oxidante y el magnesio es el químico oxidado. Los metales,
como el hierro, el cobre y el magnesio son fácilmente oxidados.
La reducción es la ganancia de electrones por una molécula, átomo o ión.
Un elemento se reduce cuando en una reacción este gana electrones. Esto
se verifica por la disminución en el estado de oxidación. Mientras menor es
el estado de oxidación de un átomo, mayor es el grado de reducción.
Por ejemplo, el cambio de ión cobre, con estado de oxidación 2+, pasa a
cobre sólido, con estado de oxidación 0:
Cu2+(ac) + 2e- → Cu(s)
La palabra "reducción" proviene del latín reduco que significa "restaurar". El
proceso de extracción de metales se consideraba como la recuperación del
metal a partir de sus compuestos minerales, tal como el hierro a partir del
óxido de hierro o el cobre a partir del óxido de cobre (II).
Un agente reductor causa que otro químico sea reducido. Por ejemplo,
cuando el magnesio reacciona con oxígeno para formar óxido de magnesio:
2Mg(s) + O2(g)→ 2MgO(s),
el magnesio causa que el oxígeno gane electrones, por lo que el magnesio
viene a funcionar como agente reductor mientras que el oxígeno es reducido.
Los metales tienden a perder electrones por lo que actúan como agentes
reductores.
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