Ajuste redox por el método del ion-electrón: paso a paso y ejercicios

Ajustar una reacción redox «a ojo» casi nunca funciona. El método del ion-electrón te da un procedimiento fijo que sirve para cualquier reacción, en medio ácido o básico. Aquí lo tienes explicado paso a paso, con cuatro ejercicios resueltos del tipo que cae en 2.º de Bachillerato y en la PAU.

Guía elaborada por Adrián González, ingeniero y profesor de Eureka Ciencias.

1. Conceptos que necesitas tener claros

  • Oxidación: pérdida de electrones; el número de oxidación aumenta.
  • Reducción: ganancia de electrones; el número de oxidación disminuye.
  • Oxidante: la especie que se reduce (capta los electrones).
  • Reductor: la especie que se oxida (cede los electrones).

Truco para no confundirte: el oxidante «oxida a otro» y, para hacerlo, él se reduce. Si necesitas repasar los números de oxidación, los tienes en nuestra guía de formulación inorgánica.

2. El método del ion-electrón en medio ácido

  1. Asigna números de oxidación y localiza qué especie se oxida y cuál se reduce.
  2. Escribe las dos semirreacciones en forma iónica, solo con las especies que cambian (los iones espectadores, como K+ o Na+, no se escriben).
  3. Ajusta los átomos distintos de O y H.
  4. Ajusta el oxígeno añadiendo moléculas de H2O donde falte.
  5. Ajusta el hidrógeno añadiendo iones H+ en el otro lado.
  6. Ajusta las cargas añadiendo electrones (e−) al lado con más carga positiva.
  7. Iguala los electrones de las dos semirreacciones multiplicándolas por el número adecuado.
  8. Suma las semirreacciones, simplifica y, si te lo piden, pasa a la ecuación molecular añadiendo los iones espectadores.

3. Ejemplo resuelto: permanganato y hierro(II)

Ajusta en medio ácido: MnO4− + Fe2+ → Mn2+ + Fe3+

Reducción (el Mn pasa de +7 a +2): añadimos 4 H2O a la derecha para el oxígeno, 8 H+ a la izquierda para el hidrógeno y 5 electrones para igualar la carga.

MnO4− + 8 H+ + 5 e− → Mn2+ + 4 H2O

Oxidación (el Fe pasa de +2 a +3), multiplicada por 5 para igualar los electrones:

5 Fe2+ → 5 Fe3+ + 5 e−

Reacción iónica ajustada:

MnO4− + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O

Comprobación de cargas: a la izquierda −1 + 8 + 10 = +17; a la derecha +2 + 15 = +17. ¡Cuadra! El oxidante es el MnO4− y el reductor, el Fe2+.

4. En medio básico

Se ajusta primero como si fuera medio ácido y, al final, se añaden tantos OH− como H+ haya a los dos lados. Cada H+ + OH− forma una molécula de agua, y después se simplifican las aguas repetidas.

Ejemplo: MnO4− + I− → MnO2 + I2 en medio básico.

Reducción, ya pasada a medio básico:

MnO4− + 2 H2O + 3 e− → MnO2 + 4 OH−

Oxidación:

2 I− → I2 + 2 e−

El mínimo común múltiplo de 3 y 2 es 6: multiplicamos la reducción por 2 y la oxidación por 3.

2 MnO4− + 4 H2O + 6 I− → 2 MnO2 + 3 I2 + 8 OH−

Cargas: −2 − 6 = −8 a la izquierda y −8 a la derecha.

5. Ejercicios resueltos con ecuación molecular

1. Ajusta: K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + Cl2 + KCl + H2O

Reducción (Cr de +6 a +3):

Cr2O72− + 14 H+ + 6 e− → 2 Cr3+ + 7 H2O

Oxidación (Cl de −1 a 0), multiplicada por 3:

6 Cl− → 3 Cl2 + 6 e−

Ecuación iónica:

Cr2O72− + 14 H+ + 6 Cl− → 2 Cr3+ + 3 Cl2 + 7 H2O

Ecuación molecular (los H+ y los Cl− vienen del HCl, y parte del HCl solo aporta cloruros para formar CrCl3 y KCl):

K2Cr2O7 + 14 HCl → 2 CrCl3 + 3 Cl2 + 2 KCl + 7 H2O

Comprobación: 14 Cl a cada lado (6 + 6 + 2 a la derecha), 14 H, 7 O y 2 K.

2. Ajusta: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Oxidación (Cu de 0 a +2), por 3:

3 Cu → 3 Cu2+ + 6 e−

Reducción (N de +5 a +2), por 2:

2 NO3− + 8 H+ + 6 e− → 2 NO + 4 H2O

Ecuación molecular: los 8 H+ los aportan 8 HNO3; 2 de ellos se reducen a NO y los otros 6 quedan como nitratos en el Cu(NO3)2.

3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

Comprobación: 8 N, 24 O y 8 H a cada lado.

6. Errores típicos

  • Olvidar comprobar las cargas al final: es la forma más rápida de detectar un error.
  • Poner los electrones en el lado equivocado: en la oxidación van a la derecha y en la reducción, a la izquierda.
  • Escribir en las semirreacciones compuestos que en disolución están disociados (KMnO4 se escribe como MnO4−).
  • En medio básico, dejar H+ en la ecuación final.
  • Al pasar a la ecuación molecular, no contar los átomos que no cambian de número de oxidación, como los nitratos o los cloruros extra.

Más recursos: formulario de Química en PDF · guía de la PAU de Química · exámenes oficiales de la PAU por comunidad

Preguntas frecuentes

¿Cómo sé si la reacción es en medio ácido o básico?

Lo dice el enunciado o se deduce de los reactivos: si aparece un ácido (HCl, H2SO4, HNO3…) el medio es ácido; si aparece una base como NaOH o KOH, es básico.

¿Qué diferencia hay entre oxidante y reductor?

El oxidante es la especie que se reduce, porque capta electrones; el reductor es la que se oxida, porque los cede.

¿Siempre hay que pasar a la ecuación molecular?

Solo si lo pide el enunciado. En la PAU es frecuente que pidan las semirreacciones, la ecuación iónica y después la molecular, y que luego haya que usar la reacción ajustada en un cálculo estequiométrico.

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