MÉTODO DEL NÚMERO DE OXIDACIÓN

Muchas ecuaciones de reacciones redox son fáciles de balancear. Por ejemplo, trata de balancear la siguiente ecuación no balanceada de la reacción redox que ocurre cuando el clorato de potasio se calienta y se descompone para producir cloruro de potasio y oxígeno gaseoso.

Ecuación no balanceada:    KCL O3 (s)  → KCL (s) + O2(g)

Ecuación balanceada: 2KCLO3 (s)  →   2KCL (s)+ 3O2 (g)

Las ecuaciones de otras reacciones redox no son tan sencillas de balancear.

Otro ejemplo:

Cu (s) + HNO3 (ac)     Cu (NO3)2 (ac) + NO2 (g) + H2O (I)

Observa que el oxígeno aparece sólo en un reactivo HNO3+, pero aparece en todos los tres productos. El nitrógeno aparece en el HNO3 y en dos de los productos. Las ecuaciones redox como ésta, en la cual el mismo elemento aparece en varios reactivos y productos, pueden ser difíciles de balancear con el método convencional. Po este motivo, necesitas aprender una técnica diferente de balanceo de ecuaciones redox basada en el hecho de que el número de electrones cedidos por los átomos debe ser igual al número de electrones aceptados por otros átomos.
Cuando un átomo cede electrones, su número de oxidación aumenta. Cuando un átomo gana electrones, su número de oxidación disminuye. Por consiguiente, el aumento total en los números de oxidación (oxidación) debe ser igual a la reducción total en los números de oxidación (reducción) de los átomos involucrados en la reacción. La técnica de balancea llamada Método del número de oxidación se basa en estos principios.

Pasos para balacear ecuaciones redox mediante el método del número de oxidación.
1. Asigna los números de oxidación a todos los átomos de la ecuación.
2. Identifica los átomos que se oxidan y los que se reducen.
3. Determina el cambio en el número de oxidación de los átomos que se oxidan y de los átomos que se reducen.
4. Iguala en magnitud los cambios en los números de oxidación ajustando  los coeficientes de la ecuación.
5. Si es necesario utiliza el método convencional para balancear el resto dela ecuación.

Ecuación

Cu + HNO3 → Cu (NO3)2 +NO2 +H20

Paso 1

 0   +1+5-2      +2  +5-2      +4-2   +1-2

Cu + HNO₃ → Cu (NO₃)₂ +NO₂ + H₂0

Paso 2

0   +1+5-2      +2  +5-2      +4-2   +1-2

Cu + HNO₃ → Cu (NO₃)₂ +NO₂ + H₂0

↑       ↑           ↑                ↑  

Paso 3

            +2

   І                     ↓

Cu + HNO₃ → Cu (NO₃)₂ +NO₂ + H₂0

             І                               ↑

                            -1

Paso 4

            +2

   І                     ↓

Cu + HNO₃ → Cu (NO₃)₂ +NO₂ + H₂0

             І                               ↑

                            -1 (-1) = -2

Paso 5

Cu + 2 HNO₃ → Cu (NO₃)₂ + 2NO₂ + H₂0

Paso 6

Cu + 4HNO₃ → Cu (NO₃)₂ + 2NO₂ + H₂0

Balanceo de hidrógenos

Cu (s) + 4HNO₃ (ac) → Cu (NO₃)₂ (ac) + 2NO₂ (g) + 2H₂0(I)

Fuente:

Dingrando, Laurel. Química, Materia y Cambio. [Tr. María  García Yelka  y Cecilia Ávila de Barón]. México. Edit. Mc Graw Hill. 2003. pp. 644.