¿Cómo balanceo esta ecuación química?
Esta es la fórmula, no importa que método usen:
CuS + HNO3 ---> Cu(NO3)2 + S + NO + H2O
2 Respuestas
Escribiremos como iones las sustancias que forman o pueden formar iones.
Oxidante: NO3(-). El nº de oxid. del N pasa de +5 a +2 (se reduce)
Reductor: S(2-). El nº de oxid. Del S pasa de -2 a 0 (se oxida)
Para ajustar la materia en medio ácido empezamos por ajustar el elemento que se oxida o reduce, luego ajustamos los O añadiendo H2O, luego ajustamos los H añadiendo H(+). Por último ajustamos la carga añadiendo e(-).
Semirreacción de reducción: NO3(-) ------> NO
Los N ya están ajustados. Pasamos a los O:
NO3(-) --------> NO + 2 H2O
Los O ya están ajustados. Pasamos a los H:
NO3(-) + 4 H(+) ---------> NO + 2 H2O
Los H ya están ajustados. Pasamos a la carga eléctrica
NO3(-) + 4 H(+) + 3 e(-) --------> NO + 2 H2O
La semirreacción queda ajustada.
Semirreacción de oxidación: S(2-) ------> S
Aqui sólo hay que ajustar la carga:
S(2-) --------> S + 2 e(-)
Para sumar las dos semirreacciones debemos tener el mismo número de electrones en ambas para que se eliminen, pues siempre van a estar en distintos miembros (el oxidante los gana y el reductor los pierde). Para ello multiplicamos ambas semirreacciones por coeficientes adecuados; en este caso conviene multiplicar la primera por 2 y la segunda por 3. Al sumarlas queda
2 NO3(-) + 3 S(2-) + 8 H(+) --------> 2 NO + 3 S + 4 H2O
La reacción así ya está ajustada y es válido escribirla así. Si queremos escribirla completa hay que ir sumando en ambos miembros los iones necesarios:
De los 8 H(+) del primer miembro, 2 H(+) son para emparejarlos con los iones NO3(-) y quedarán 6 libres; añadiremos 3 iones Cu(2+) para emparejarlos con los 3 iones S(2-):
2 HNO3 + 3 CuS + 6 H(+) --------> 2 NO + 3 S + 4 H2O + 3 Cu(2+)
Necesitamos otros 6 iones nitrato para los iones cúpricos del segundo miembro, así que los añadimos y los emparejamos en el primer miembro con los 6 H(+) libres, y en el segundo con los 3 iones Cu(2+):
8 HNO3 + 3 CuS --------> 2 NO + 3 S + 4 H2O + 3 Cu(NO3)2
Revisamos si queda bien ajustada y ya está.
En medio ácido siempre hay que hacerlo así.
¡Gracias!
Ya que escribí detalladamente el ajuste de reacciones redox en medio ácido, escribiré ahora el método para ajustarlas en medio básico.
Tomemos la siguiente reacción:
KMnO4 + K2SO3 ------> MnO2 + K2SO4
A veces nos darán la reacción con moléculas de H2O y OH(-). Prescindiremos de ello y la escribiremos tal como está escrita, sólo con las formas oxidada y reducida de cada par.
Oxidante: el KMnO4. El Mn cambia su nº de oxid. de +7 a +4 (se reduce).
Reductor: el K2SO3. El S cambia su nº de oxid. de +4 a +6 (se oxida).
Escribiremos como iones las sustancias que forman iones y como moléculas neutras las no iónicas.
Para ajustar las reacciones redox en medio básico empezaremos por ajustar el elemento que se oxida o que se reduce, y luego ajustamos los O y los H como describo a continuación. Por último, ajustamos la carga eléctrica añadiendo e(-) en el miembro de la semirreacción donde sea preciso.
Semirreacción de reducción:
MnO4(-) ------> MnO2
El Mn ya está ajustado. Para ajustar los O y los H haremos lo siguiente: en el miembro donde hay más O añadimos tantas moléculas de H2O como valga la diferencia de O en ambos miembros. En este caso, la diferencia es 2, luego añadiremos 2 moléculas de H2O en el primer miembro:
MnO4(-) + 2 H2O -------> MnO2
Ahora añadimos tantos OH(-) en el otro miembro como el doble de las moléculas de H2O añadidas; en este caso añadiremos 4 OH(-):
MnO4(-) + 2 H2O -------> MnO2 + 4 OH(-)
Con esto quedan ajustados los O y los H. Pasemos a la carga eléctrica.
Como en el segundo miembro hay 4 cargas negativas y en el primero sólo hay una, sumaremos 3 e(-) al primer miembro:
MnO4(-) + 2 H2O +3 e(-) -------> MnO2 + 4 OH(-)
Con esto queda ajustada la semirreacción de reducción.
Semirreacción de oxidación:
SO3(2-) -------> SO4(2-)
Los S ya están ajustados. Ajustaremos los O y los H añadiendo 1 molécula de H2O en el segundo miembro y 2 OH(-) en el primero:
SO3(2-) + 2 OH(-) ---------> SO4(2-) + H2O
Con esto queda ajustada la materia. Para ajustar la carga no tendremos más que sumar 2 e(-) en el segundo miembro:
SO3(2-) + 2 OH(-) ---------> SO4(2-) + H2O + 2 e(-)
Una vez ajustadas, sumamos las semirreacciones de reducción y de oxidación multiplicadas por los coeficientes adecuados para que se eliminen los electrones. Multiplicamos la primera por 2 y la segunda por 3:
2 MnO4(-) + 3 SO3(2-) + 4 H2O + 6 OH(-) ----> 2 MnO2 + 3 SO4(2-) + 8 OH(-) + 3 H2O
Simplificamos restando en ambos miembros 3 moléculas de H2O y 6 OH(-):
2 MnO4(-) + 3 SO3(2-) + H2O ----> 2 MnO2 + 3 SO4(2-) + 2 OH(-)
La reacción queda ajustada en forma iónica. Sumemos ahora los cationes necesarios para escribirla en forma no iónica.
Los 2 iones MnO4(-) necesitan 2 K(+), y los 3 iones SO3(2-) necesitan 6, así que sumamos 8 K(+) en los dos miembros, adjudicando en el segundo miembro 6 a los sulfatos y los 2 restantes a los OH(-):
2 KMnO4 + 3 K2SO3 + H2O ----> 2 MnO2 + 3 K2SO4 + 2 KOH
La reacción queda ajustada.
Puede también simplemente usarse el método algebraico, ya sea manualmente o implementado en algún programa como este descrito acá para igualar ecuaciones químicas.
Luego se ingresa:
muestra igualador [[[1 Cu 1 S] [1 H 1 N 3 O]] [[1 Cu 2 N 6 O] [1 S] [1 N 1 O] [2 H 1 O]]]
y da por resultado:
[3 8 3 3 2 4]
Es decir:
3 CuS
8 HNO3
3 Cu(NO3)2
3 S
2NO
4 H2O