¿Qué son las reacciones de media celda, los iones espectadores y las ecuaciones netas?

Answer 1

La media celda se usa en la química del buey rojo. Cuando estas cosas suceden espontáneamente, necesita una reducción y una reacción de oxidación unidas (buey rojo). Algo necesita donar electrones y algo debe aceptarlo. Ahora una media celda es solo la mitad de la reacción; Es la oxidación o la reacción de reducción que examinas de forma independiente.

La ecuación neta es la mitad de la reacción de oxidación y la mitad de la reacción de reducción juntas. Su ecuación neta no debería tener electrones. Deberías haberlos cancelado porque la reacción de oxidación los tiene a un lado de la flecha y la reacción de reducción los tenía al otro lado de la flecha.

Los iones espectadores son los que no se oxidan ni reducen. No participan en la reacción. Simplemente están “mirando”, de ahí los espectadores. A veces ni siquiera se escriben. Por ejemplo; si estuvieras mirando MnO4- -> MnO2 como media reacción (esa sería la media celda). No puede encontrar una solución de solo MnO4 en una botella, generalmente es permanganato de potasio K2MnO4. Los iones de potasio (K +) son los espectadores. No están haciendo nada Solo están pasando el rato, equilibrando los cargos.

Espero que esto ayude.

Answer 2

Iones espectadores

Los iones espectadores son los más simples, así que comenzaré con ellos. Una solución acuosa de cualquier compuesto iónico contendrá aniones y cationes del compuesto disociado. Por ejemplo, la disolución de AgNO3 en agua produce una mezcla acuosa de iones Ag + y aniones NO3-.

Si un ion es un espectador, entonces los reactivos contendrán el ion en la misma forma que los productos, lo que significa que los iones no se oxidarán, reducirán ni precipitarán como un compuesto insoluble.

Por ejemplo, si realiza una reacción de precipitación combinando soluciones acuosas de CuCl2 y NaOH, esas soluciones contienen iones Cu (2+), Cl-, Na + y OH-. Como Cu (OH) 2 se precipitará como producto, los iones Cu (2+) y OH- NO son espectadores. Sin embargo, los iones Na + y Cl- permanecen como iones disueltos y son espectadores.

Del mismo modo, si coloca un trozo de cobre en una solución de nitrato de plata, está haciendo reaccionar Cu (s) con una solución que contiene iones Ag + y (NO3) -. La reacción redox producirá Ag (s) y una solución que contiene iones Cu (2+) y (NO3). En este caso, el nitrato es un espectador, pero el cobre y la plata no lo son, ya que ambos cambian los estados de oxidación.

Reacciones de media celda.

Ahora a las reacciones de media célula. Las reacciones de reducción de media celda se escriben típicamente como reacciones en las que una sola especie se reduce al reaccionar con electrones (por lo que los electrones siempre serán un reactivo). Las reacciones de oxidación de media célula son esencialmente las mismas, excepto que los productos y reactivos se intercambian (por lo que los electrones siempre serán un producto).

Algunas reacciones de media célula parecen un poco más complicadas, pero eso generalmente se debe a que el solvente se involucra. Como las soluciones acuosas son comunes, esto generalmente significa moléculas de agua o iones de moléculas de agua disociadas.

Por ejemplo, nunca encontrará iones de óxido en solución acuosa, por lo que obtendrá algo como esto cuando intente reducir el oxígeno al estado (-2) en solución acuosa:
O2 + 4 (H +) + 4 (e-) -> 2 (H2O)
O, si solo reduce el oxígeno al estado (-1),
O2 + 2 (H +) + 2 (e-) -> H2O2

Reacciones netas

Para equilibrar una reacción redox, comience escribiendo la reacción de media celda de oxidación en una línea, y la media reacción de reducción en otra línea. Para equilibrar la reacción general, desea que el número de electrones utilizados en la reducción sea igual al número dado en la oxidación. Una vez que haya multiplicado ambas ecuaciones por los coeficientes apropiados para lograr esto, sume las dos ecuaciones.

Después de eso, simplifica la ecuación lo mejor que puedas. La cantidad de electrones que entran debe ser igual a la cantidad de electrones que salen, de modo que puedan eliminarse de ambos lados. Del mismo modo, cualquier ión (o molécula) espectador tendrá el mismo coeficiente en ambos lados de la ecuación, y puede eliminarse.

¿Qué sucede si una especie química aparece en ambos lados de la ecuación pero tiene coeficientes diferentes en cada lado? Por ejemplo, puede tener 4 H + a la izquierda y 2 H + a la derecha. Resta la cantidad más pequeña de ambos lados de la ecuación, para que solo veas esa especie en un lado. En este caso, eso da como resultado 2H + en el lado reactivo, y ninguno en el lado del producto.

Answer 3

Como todos los buenos científicos, los químicos intentan simplificar sus explicaciones para que, como dijo Einstein, sean “lo más simple posible pero no más simple”.

Tomemos un ejemplo simple.

La sal añadida al nitrato de plata da un precipitado.

La sal es [matemática] NaCl [/ matemática] y el nitrato de plata es [matemática] AgNO_3 [/ matemática].

Por supuesto, debería indicar el estado de estos:

[matemáticas] NaCl (aq) [/ matemáticas] y [matemáticas] AgNO_3 (aq) [/ matemáticas]

La reacción se escribe como: [matemáticas] NaCl (aq) + AgNO_3 (aq) -> NaNO_3 (aq) + AgCl (s) [/ matemáticas]

Sin embargo, esto nos dice poco más que la versión en inglés.

Quizás podríamos dividir las soluciones en sus componentes:

[matemáticas] Na ^ + + Cl ^ – (aq) + Ag ^ + + NO_3 ^ – (aq) -> Na ^ + + NO_3 ^ – (aq) + AgCl (s) [/ math]

Hay otros iones alrededor, como [math] OH ^ – [/ math] y [math] H ^ + [/ math], así como [math] H_2O [/ math] moléculas, etc. pero son simplemente “espectadores”. Un vistazo rápido a la ecuación anterior muestra que también hay otros iones espectadores y podemos simplificar la ecuación escribiendo:

[matemáticas] Cl ^ – (aq) + Ag ^ + -> AgCl (s) [/ matemáticas] ¡esta es la ecuación iónica neta !

donde he dejado de lado [matemática] Na ^ + [/ matemática] y [matemática] NO_ {3} ^ – (aq) [/ matemática] ya que están a ambos lados de la ecuación.

Cuando hablamos de reacciones de media célula, dividimos una reacción como:

Dentro

[matemáticas] Ni (s) -> Ni ^ {2+} + 2e ^ – [/ matemáticas] y

[matemáticas] 2Fe ^ {3+} + 2e ^ – -> 2Fe ^ {2 +} [/ matemáticas]

Answer 4

Tomemos la siguiente reacción, por ejemplo:

HCl (aq) + KOH (aq) -> H2O (l) + KCl (aq)

^ esta es la ecuación de reacción normal. Para encontrar la ecuación iónica neta, debemos dividir esta ecuación en iones independientes. Entonces, la ecuación iónica completa es:

H + (aq) + Cl- (aq) + K + (aq) + OH- (aq) -> H2O (l) + K + (aq) + Cl- (aq)

* El H2O no se descompone en iones individuales porque es un líquido y no se quedaría como agua cuando se descompone

Ahora, para escribir la ecuación iónica neta , necesitamos eliminar los iones espectadores de la ecuación iónica completa. Estos son los iones que están presentes en ambos lados de la reacción y no cambian. Al observar la ecuación iónica completa, vemos que K + (aq) y Cl- (aq) están presentes en ambos lados y sin cambios. Estos son los iones espectadores . Una vez que eliminamos estos iones de ambos lados, obtenemos la ecuación iónica neta que es:

H + (aq) + OH- (aq) -> H2O (l)