▷ Balance por el Método Redox - Clase 3. Balance de Electrones

Balance de electrones

Imagina una reacción química como un intercambio de electrones. Al igual que en un partido de baloncesto, donde los jugadores pasan la pelota (electrones) entre ellos, en una reacción química, los átomos intercambian electrones.

El balance de electrones es como llevar la cuenta de los pases en un partido. En una reacción química, todos los electrones tienen que estar "contabilizados". Ningún electrón puede simplemente desaparecer o aparecer de la nada.

¿Por qué es importante el balance de electrones?

Equilibrar la ecuación: Para que una ecuación química sea correcta, el número de átomos de cada elemento debe ser el mismo en ambos lados de la flecha. El balance de electrones nos ayuda a asegurarnos de que esto suceda.

Identificar la oxidación y la reducción: Cuando un átomo pierde electrones, se oxida. Cuando gana electrones, se reduce. Al balancear los electrones, podemos identificar qué átomos se están oxidando y cuáles se están reduciendo.

Un ejemplo es este video (Balance de electrones)

¿Cómo se cuentan los electrones de un elemento?

En química hemos visto que el número atómico es igual al numero de protones y el número de protones es igual al numero de electrones, por tanto, el número atómico será igual al numero de electrones que tiene un elemento.

¿Cuándo se trata de ceder o dar electrones?

los átomos ceden o dan electrones para llegar a un equilibro en su estructura química, por ejemplo:

Pueden observar que el Na tiene un signo + y el Cl un signo -, estos signos tienen un por que, se definen de la siguiente forma:

Cuanto tiene un signo +, significa que cedieron electrones, si el signo esta acompañado de un numero, por ejemplo 2+, significa que cedieron 2 electrones, es decir, si el átomo en total tiene 18 electrones y tiene un 2+, quiere decir que ha cedido 2 electrones y ahora tiene 16 en total.

Caso contrario, si tiene el signo -, significa que ha aceptado electrones, es decir, si el átomo tienen un total de 21 electrones y tiene 1-, quiere decir que ha aceptado 1 electrón y ahora tiene 22 electrones en total.

¿Cuántos electrones tiene un átomo en su estado natural?

Como puedes observar, el Número atómico de cada elemento nos indica el número de electrones de cada elemento en su estado natural o equilibrio

¿Cómo se mueven los electrones en una reacción química o compuesto químico?

En una reacción química los átomos ceden o aceptan electrones, para poder identificarlos es necesario colocar el número de oxidación a cada elemento en el compuesto químico, veamos un ejemplo:

Reacción 1: I⁰→I⁺⁵ (Oxidación del Yodo)

Conoce el número atómico:
El yodo (I) tiene un número atómico de 53. Esto significa que un átomo de yodo siempre tendrá 53 protones en su núcleo.

Estado inicial (I⁰):

En su estado neutro (I⁰), el átomo de yodo tiene 53 protones (carga +53) y, para mantener la neutralidad, también tiene 53 electrones (carga -53). La suma de las cargas es: 

53 (protones)−53 (electrones)=0.

Estado final (I⁺⁵):

El yodo ahora tiene un estado de oxidación de +5. Sus 53 protones siguen en el núcleo. Para que la carga neta del átomo sea +5, debe haber perdido electrones.
Calculamos los electrones restantes: 

53 (protones)+electrones=+5.
electrones=+5−53=−48.

Esto significa que el átomo de I⁺⁵ tiene 48 electrones.

Balance de electrones:

• Inicialmente, el yodo tenía 53 electrones.
• Finalmente, tiene 48 electrones.
• La diferencia es 53−48=5 electrones.
• Como el número de electrones disminuyó (de 53 a 48), el yodo perdió 5 electrones.
• I⁰→I⁺⁵+5e^- (El yodo liberó 5 de sus electrones).

Reacción 2: N⁺⁵→N⁺² (Reducción del Nitrógeno)

Conoce el número atómico:
El nitrógeno (N) tiene un número atómico de 7. Esto significa que un átomo de nitrógeno siempre tendrá 7 protones en su núcleo.

Estado inicial (N⁺⁵):

En este estado, el nitrógeno tiene 7 protones (carga +7). Su carga neta es +5.
Calculamos los electrones presentes: 7 (protones)+electrones=+5.
electrones=+5−7=−2.
Esto significa que el átomo de N⁺⁵ tiene 2 electrones.

Estado final (N⁺²):

El nitrógeno ahora tiene un estado de oxidación de +2. Sus 7 protones siguen en el núcleo.
Calculamos los electrones restantes: 7 (protones)+electrones=+2.
electrones=+2−7=−5.
Esto significa que el átomo de N⁺² tiene 5 electrones.

Balance de electrones:

• Inicialmente, el nitrógeno tenía 2 electrones.
• Finalmente, tiene 5 electrones.
• La diferencia es 5−2=3 electrones.
• Como el número de electrones aumentó (de 2 a 5), el nitrógeno ganó 3 electrones.
• N⁺⁵+3e^-→N⁺² (El nitrógeno aceptó 3 electrones).

Balance de electrones quedaría 

I⁰ → I⁺⁵ + 5e^- 

 

3e^- + N⁺⁵ → N⁺²