Práctica de equilibrio de oxidación-reducción

1)       Introducción

Las reacciones químicas van acompañadas de una transferencia de energía. A pesar de que la transferencia se produce normalmente en forma de calor, en los procesos redox se puede disponer de tal manera que parte de la energía transferida se utilice para realizar un trabajo. La pila voltaica es el dispositivo más común para realizar esto.

En las reacciones redox hay una transferencia de electrones desde una substancia que se oxida a otra que se reduce, entendiendo por oxidación el proceso en el que se pierden electrones y el proceso inverso, la reducción, como ganancia de los mismos.

Un ejemplo muy sencillo de proceso redox será colocar una lámina de Zn en una disolución de CuSO₄, observándose que la lámina de Zn se recubre de una substancia de color parduzco, como consecuencia de tenerse producido espontáneamente la siguiente reacción redox:

Que acostumbramos representar con los iones que intervienen en el proceso, de la siguiente manera:

Los iones  no los escribimos en la ecuación iónica por ser iones espectadores y no sufrir ningún cambio, por el contrario, cada ion que se forma de  deja dos electrones que pasan inmediatamente a uno de los iones , que de esta manera se transforma en Cu metálico que se deposita en la lámina de Zn. Para construir una pila es necesario forzar a los electrones a pasar por un circuito externo, esto se consigue separando físicamente los dos procesos de la reacción:

 (Oxidación)  y   (Reducción), de tal manera que tengan lugar en compartimentos distintos.

2)       Objetivos específicos

En esta experiencia trataremos de que el alumno haga operativos y afiance los conceptos de oxidación, reducción, oxidante, reductor, proceso redox, electrodo, ánodo, cátodo, potencial de electrodo, f.e.m., de tal manera que sea capaz de:

o  Emplear adecuadamente los instrumentos de medida de volumen.

o  Utilizar otros instrumentos de medida (voltímetro, polímetro).

o  Emplear correctamente la notación en las pilas.

o  Manejar correctamente la escala de potenciales de reducción.

o  Identificar y diferenciar los términos oxidación, reducción, oxidante, reductor y proceso redox.

o  Resolver problemas sencillos sobre el cálculo de la f.e.m. en pilas.

o  Elaborar un informe sobre la experiencia realizada.