Ajuste de un proceso rédox: método ión-electrón 0001

, por F_y_Q

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Ajusta, por el método del ión-electrón, la siguiente reacción química:

Cromato de potasio + ácido sulfúrico + agua oxigenada = sulfato de cromo(III) + sulfato de potasio + agua + oxígeno

P.-S.

En primer lugar vamos a formular las distintas especies y escribimos la reacción:

K_2CrO_4 + H_2SO_4 + H_2O_2\ \to\ Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + H_2O + O_2


Ahora tenemos que ver qué átomos varían su estado de oxidación. En nuestro ejemplo el cromo pasa de un estado de oxidación (6+) a (3+), es decir, se reduce pero, y esto es importante, también se reduce el oxígeno que pasa de (1-) del agua oxigenada a (2-) del agua. A la vez tiene que haber otro elemento que se oxide y éste es el propio oxígeno que pasa de (1-) del agua oxigenada a (0) del oxígeno molecular.
Debemos escribir las semirreacciones de reducción y oxidación. Como hay dos elementos que se reducen haremos dos semirreacciones de reducción que luego sumaremos, para que quede más claro:

2CrO_4^{2-} + 6e^- + 16H^+\ \to\ 2Cr^{3+} + 8H_2O


H_2O_2 + 2e^- + 2H^+\ \to\ 2H_2O


Si sumamos ambas semirreacciones tendremos la semirreacción de reducción completa:

2CrO_4^{2-} + H_2O_2 + 8e^- + 18H^+\ \to\ 2Cr^{3+} + 10H_2O


Ahora vamos con la semirreacción de oxidación:

H_2O_2\ \to\ O_2 + 2H^+ + 2e^-


En la semirreacción de reducción se han transferido 8 electrones mientras que en la de oxidación sólo hay 2 electrones. Debemos multiplicar por 4 esta última semirreacción para que los electrones sean los mismos en ambos procesos. Si sumamos las dos semirreacciones (habiendo multiplicado por 4 la de oxidación), obtenemos:

2CrO_4^{2-} + 5H_2O_2 + 18H^+\ \to\ 2Cr^{3+} + 4O_2 + 8H^+ + 10H_2O


Simplificando los protones:

2CrO_4^{2-} + 5H_2O_2 + 10H^+\ \to\ 2Cr^{3+} + 4O_2 + 10H_2O


Convertimos la ecuación iónica en ecuación molecular:

\bf 2K_2CrO_4 + 5H_2SO_4 + 5H_2O_2\ \to\ Cr_2(SO_4)_3 + 2K_2SO_4 + 10H_2O + 4O_2