Hay dos procesos diferentes de gran importancia en electroqumica:1. Aprovechar las reacciones espontneas de xido reduccin para producir una corriente de energa elctrica, como en el caso de las pilas voltaicas y galvnicas; esta energa se emplea para poner en marcha a los automviles, hacer funcionar radios de transistores, calculadoras, relojes, e incluso suministrar energa para una nave espacial.2. Producir una reaccin de xido reduccin que no podra ocurrir espontneamente y que se utiliza para realizar transformaciones qumicas como las celdas electrolticas que requieren de una fuente de energa para llevarse a cabo, por ejemplo la electrlisis del agua, la produccin del aluminio, y el refinamiento de algunos metales.La oxidacin se refiere a: La ganancia de oxgeno por parte de una molcula La prdida de hidrgeno en una molcula La prdida de electrones que sufre un tomo o grupo de tomos Aumentando en consecuencia su nmero de oxidacinLa reduccin se refiere a: La prdida de oxgeno por parte de una molcula La ganancia de hidrgeno en una molcula La ganancia de electrones que sufre un tomo o grupo de tomos Disminucin o reduccin en su nmero de oxidacinLos procesos de oxidacin y reduccin suceden simultneamente y nunca de manera aislada, por lo que se denominanreacciones redox.Para balancear este tipo de reacciones estudiaremos dos mtodos: Mtodo redox o cambio del nmero de oxidacin. Mtodo de ion electrn.En el mtodo REDOX se realizan los siguientes pasos:Paso 1. Asignar el nmero de oxidacin de todos los elementos presentes en la reaccin y reconocer los elementos que se oxidan y reducen.Nota: Todo elemento libre tiene nmero de oxidacin cero. Por ejemplo: Cu0 + H1+N5+O32- Cu2+(N5+O32-)2+H21+O2-+ N2+O2-Paso 2.Escribir las semirreacciones de oxidacin y reduccin con los electrones de intercambio. Cu0 Cu2+ + 2e- semirreaccin de oxidacin N5+ + 3e- N2+ semirreaccin de reduccinPaso 3.Balancear el nmero de tomos en ambos lados de las semirreacciones. En este caso estn balanceados:Cu0 Cu2+ + 2e-

N5+ + 3e-N2+

Paso 4. Igualar el nmero de electrones ganados y cedidos:3[Cu0Cu2+ + 2e-]

2[N5++ 3e-N2+]

3Cu03Cu2+ + 6e-]

2N5++ 6e-2N2+

Nota: El nmero de electrones ganados debe ser igual al nmero de electrones cedidos.Paso 4.Colocar los coeficientes encontrados en la ecuacin original donde se verific el cambio del nmero de oxidacin:Cu0 + HNO3 3Cu(NO3)2 + H2O +2NOPaso 5.Completar el balanceo ajustando el nmero de tomos en ambos lados de la reaccin:3Cu0 +8HNO3 3Cu(NO3)2 +4H2O + 2NOBalancear por el mtodo redox las siguientes reacciones:a) Fe2O3+ CO CO2 + Feb) HNO3 + Sn0 SnO2 + NO + H2Oc) Na2S2O3+ H2O2 Na2SO4 + H2SO4 + H2Od) FeS2+ O2 Fe2O3 + SO2e) NH3 + Cu0 N2 + Cu + H2ORespuesta:a) Fe2O3+ 3CO 3CO2 + 2Feb) 2HNO3 + 3SnO 3SnO2 + 2NO + H2Oc) Na2S2O3+ 4 H2O2 Na2SO4 + H2SO4 + 3H2Od) 4FeS2+ 11O2 2Fe2O3 + 8SO2e) 2NH3 + 3Cu0 N2 + 3Cu + 3H2O

I. Reacciones que ocurren en medio cido.Balancear la reaccin qumica siguiente:CaC2O4+ KMnO4+H2SO4 CaSO4+ MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2OPaso1. Los compuestos inicos se separan en sus iones componentes, sealando con toda claridad sus cargas correspondientes. Los xidos y los compuestos covalentes no se separan en iones.Ca2++ (C204)2-+ K1++ (MnO)1-+ H++ (SO4)2- Ca2++ (SO4)2-+ Mn2++ (SO4)2-+K1++ (SO4)2-+ CO2+ H2OPaso 2. Se simplifica la reaccin eliminando de ella todas aquellas especies qumicas que no tienen cambios durante el proceso.

Lasespecies que permanecen despus de esta simplificacin son las que toman parte en el proceso redox. El resultado de este proceso recibe el nombre dereaccin inica. En sta, puede advertirse que aparece el ion H1+, lo que indica que el proceso redox ocurre en medio cido.(C204)2-+ (MnO4)1- + H1+ Mn2++ (SO4)2-+ CO2+ H2OPaso3.Seescribenlassemirreaccionesdeoxidacin y de reduccin en cualquier orden:(C204)2- CO2semirreaccin de oxidacin(MnO4)1- Mn2+ semirreaccin de reduccinPaso 4. Balance de masa:a.Primero se balancean todos los tomos de los elementos, que no sean oxgeno e hidrgeno.Hay dos tomos de carbono en el primer miembro de la primera semirreaccin y slo uno en el segundo miembro. Esto se ajusta mediante el coeficiente adecuado.(C204)2+ 2CO2La segunda semirreaccin queda igual. Slo hay un tomo de manganeso en ambos miembros.(MnO4)1- Mn2+b.Ahora se balancea el oxgeno. En medio cido, el exceso de oxgeno se balancea con agua en el miembro contrario de la semirreaccin.Enla primera semirreaccin el oxgeno est balanceado, no as en la segunda. En sta hay 4 tomos de oxgeno en el ion (MnO4)1-y por tanto, se balancea con agua como se indic:(MnO4)1- Mn2++ 4H2OPor ltimo se balancea el hidrgeno con iones H+en el lado contrario:8H++ (MnO4)1- Mn2++ 4H2OCon esto concluye el proceso de balance de masa. El resultado es:(C204)2+ 2CO28H++ (MnO4)1- Mn2++ 4H2OPaso5.Balance de carga. Este paso slo debe realizarse despus del balance de masa. Nunca antes.

Paso6.Balancedelnmerodeelectrones perdidos y ganados. El nmero de electrones perdidos y ganados debe ser el mismo en todo proceso redox. Esto se logra multiplicando por el factor adecuado las semirreacciones redox balanceadas en masa y carga:

Paso7. Los coeficientes que se obtienen en la ecuacin inica se trasladan a la reaccin general, pero slo quedarn balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox:Paso8. Por ltimo se ajustan las especies que permanecieron sin cambios en el proceso redox: II. Reacciones que ocurren en medio bsico.Balancear la reaccin qumica siguiente:Zn + NaNO3+ NaOH Na2ZnO2+ NH3+ H2OPaso1. Los compuestos inicos se separan en sus iones componentes, sealando con toda claridad sus cargas correspondientes. Los xidos y los compuestos covalentes no se separan en iones. Los elementos libres tienen carga cero.Zn0+ Na1++ (NO3)1-+ Na1++ (OH)1- Na1+ + (ZnO2)2-+ NH3+ H2OPaso 2. Se simplifica la reaccin eliminando de ella todas aquellas especies qumicas que no tienen cambios durante el proceso.Zn0+ Na1++ (NO3)1-+ Na1++ (OH)1- Na1+ + (ZnO2)2-+ NH3+ H2OLasespecies que permanecen son las que toman parte en el proceso redox. El resultado de este proceso recibe el nombre de reaccin inica. En sta, puede advertirse que aparece el ion (OH)1-, lo que indica que el proceso ocurre en medio bsico.Zn0+ (NO3)1-+ (OH)1- (ZnO2)2-+ NH3+ H2OPaso 3.Seescribenlassemirreaccionesde oxidacin y de reduccin en cualquier orden: Zn0 (ZnO2)2-(NO3)1- [NH3]0Paso 4. Balance de masa:Balancear tomos diferentes de oxgeno e hidrgeno. En ambas semirreacciones estn balanceados.Balancear los tomos de oxgeno con molculas de agua. Se cuentan los tomos de oxgeno y se agregan, en igual nmero, molculas de agua del otro lado de la reaccin o reacciones:2H2O+ Zn0(ZnO2)2-(NO3)1- [NH3]0 + 3H2OLos tomos de hidrgeno por facilidad, se ajustan con iones H+como si fuera una reaccin que se verifica en medio cido:2H2O + Zn0 (ZnO2)2- + 4H+9H+ + (NO3)1- [NH3]0 + 3H2OPara compensar los iones H+, se adicionan igual nmero de iones (OH)-en ambos lados de las semirreacciones y formar molculas de agua, los iones (OH)-sobrantes, corresponden al medio bsico de la reaccin:

Paso5.Balance de carga. Este paso slo debe realizarse despus del balance de masa. Nunca antes.Se agregan electrones (e-) para igualar las cargas inicas:

Paso 6.Balance del nmero de electrones perdidos y ganados. De nuevo, el nmero de electrones perdios y ganados en el proceso redox debe ser el mismo.Por tanto, las semirreacciones se multiplican por el factor adecuado para lograr este propsito.

Al sumar y simplificar las semirreacciones:

Ecuacin inica completa:

Paso 7. Los coeficientes que se obtienen en la ecuacin inica se trasladan a la reaccin general, pero slo quedarn balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox:4Zn + NaNO3+ 7NaOH 4Na2ZnO2+ NH3+ 2H2OPaso 8.Por ltimo se ajustan las especies que permanecieron sin cambios en el proceso redox:4Zn + NaNO3+ 7NaOH 4Na2ZnO2+ NH3+ 2H2OActividadInvestiga cmo se puede identificar al agente oxidante y agente reductor en una reaccin de redox.Balancea por el mtodo de ion electrn las siguientes reacciones qumicas. Entrgalas a tu asesor de forma escrita para la revisin de los pasos que seguiste, incluye la identificacin del agente oxidante y reductor:a) Bi2O3 + KOH + KClO KBiO3 + KCl + H2Ob) Cl2 + KOH KClO3 + KCl + H2Oc) C + HNO3 CO2 + NO2 + H2O