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Química conceptos y aplicaciones

John S. Phillips, Victor S. Strozak Cheryl Wistrom, Dinah Zike

Chapter 16

Reacciones de oxidación- reducción - all with Video Answers

Educators

Chapter Questions

Problem 1

las dos semirreacciones que constituyen una reacción redox.

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01:58

Problem 2

cuál reactivo se reduce y cuál se oxida en cada una de las siguientes reacciones.
a) $2 \mathrm{Al}(\mathrm{s})+3 \mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{ac}) \rightarrow 2 \mathrm{Al}^{3+}(\mathrm{ac})+3 \mathrm{Cu}(\mathrm{s})$
b) $2 \mathrm{Cr}^{3+}$ (ac) $+3 \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) \rightarrow 2 \mathrm{Cr}(\mathrm{s})+3 \mathrm{Zn}^{2+}$ (ac)
c) $2 \mathrm{Au}^{3+}(\mathrm{ac})+3 \mathrm{Cd}(\mathrm{s}) \rightarrow 2 \mathrm{Au}(\mathrm{s})+3 \mathrm{Cd}^{2+}(\mathrm{ac})$

Eileen Sullivan
Eileen Sullivan
Numerade Educator

Problem 3

¿Cuál es el agente oxidante en la corrosión del hierro? ¿Cuál es el agente reductor?

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Problem 4

La siguiente ecuación representa la reacción entre un ácido y una base para formar una sal y agua. Determina el número de oxidación de cada elemento. ¿Es una reacción redox? Explica tu respuesta.
$$
2 \mathrm{KOH}(\mathrm{ac})+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4(\mathrm{ac}) \rightarrow \mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4(\mathrm{ac})+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})
$$

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00:42

Problem 5

Los compuestos que se oxidan fácilmente pueden actuar como antioxidantes para evitar que otros compuestos se oxiden. Las vitaminas C y E protegen las células vivas del daño que provoca la oxidación, ya que actúan como antioxidantes. ¿Por qué al agregar jugo de limón a la ensalada de frutas se evita que se oscurezca?

Maryam Riaz
Maryam Riaz
Numerade Educator

Problem 6

una lista de dos reacciones redox importantes que se usen en la industria y dos reacciones redox importantes que ocurran en la naturaleza.

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Problem 7

¿Cómo se purifica de las menas de hierro la mayor parte del hierro que se usa para la fabricación del acero?

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01:02

Problem 8

¿Por qué las latas de aluminio se degradan más lentamente que las latas de hierro?

Narayan Hari
Narayan Hari
Numerade Educator

Problem 9

Las luciérnagas requieren oxígeno para la producción de luz. ¿Qué papel tiene el oxígeno en la reacción?

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Problem 10

¿Por qué no se pueden eliminar las manchas de herrumbre con un blanqueador?

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Problem 11

¿Qué procesos químicos usan los animales que hibernan para mantenerse calientes?

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Problem 12

¿Por qué se usa aluminio metálico para eliminar el empañamiento de la plata?

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Problem 13

¿Por qué se suele usar oro en vez de cobre para cubrir las conexiones eléctricas de equipo electrónico costoso?

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00:18

Problem 14

¿Cuál es la diferencia entre un agente oxidante y un agente reductor?

Carlene Jimenez
Carlene Jimenez
Numerade Educator

Problem 15

¿Cuáles de los siguientes cambios son oxidaciones y cuáles son reducciones?
a) $\mathrm{Cu}$ se convierte en $\mathrm{Cu}^{2+}$
b) $\mathrm{Sn}^{4+}$ se convierte en $\mathrm{Sn}^{2+}$
c) $\mathrm{Cr}^{3+}$ se convierte en $\mathrm{Cr}^{6+}$
d) $\mathrm{Ag}$ se convierte en $\mathrm{Ag}^{+}$

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Problem 16

Identifica el agente oxidante en cada una de las reacciones siguientes.
a) $\mathrm{Cu}^{2+}(\mathrm{ac})+\mathrm{Mg}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s})+\mathrm{Mg}^{2+}(\mathrm{ac})$
b) $\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3(\mathrm{~s})+3 \mathrm{CO}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}(\mathrm{l})+3 \mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})$

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Problem 17

¿Cuál es el agente oxidante en un blanqueador de uso doméstico?

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Problem 18

¿Por qué es necesario fijar un negativo fotográfico?

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Problem 19

¿En qué dirección se mueven los electrones durante una reacción redox: desde el agente oxidante hacia el agente reductor o viceversa?

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02:23

Problem 20

Escribe la ecuación de la reacción redox que ocurre cuando se sumerge una pieza de zinc metálico en una solución de sulfato de cobre(II).

Vishal Sharma
Vishal Sharma
Numerade Educator
02:53

Problem 21

Identifica la reacción ilustrada en la figura $\mathbf{1 6 . 2 2}$ como una reacción de oxidación o de reducción.
Figura 16.22 (Figure Cant Copy)

Tom Rutherford
Tom Rutherford
Numerade Educator

Problem 22

En cada uno de los siguientes compuestos, determina el número de oxidación de los elementos que se indican en letras en negritas.
a) $\mathrm{HNO}_3$
b) $\mathrm{Sb}_2 \mathrm{O}_5$

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Problem 23

Si los clavos galvanizados, que tienen una cubierta de $\mathrm{Zn}$, se colocan en una solución de color café que contiene $\mathrm{I}_2$, lentamente la solución se vuelve incolora. $\mathrm{Al}$ agregar unas gotas de blanqueador a la solución, se obtiene de nuevo el color café. Explica las causas de estos cambios.

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01:38

Problem 24

Elabora una lista de algunos tratamientos que se puedan aplicar al metal de una tela de malla metálica para evitar su corrosión.

David Collins
David Collins
Numerade Educator
01:20

Problem 25

Explica por qué las reacciones de oxidación y de reducción siempre deben ocurrir al mismo tiempo.

Stephen Pulliam
Stephen Pulliam
Numerade Educator

Problem 26

Escribe la ecuación de una reacción que no sea una reacción redox. ¿Hay transferencia de electrones en la reacción?

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Problem 27

¿Es totalmente necesario que participe el oxígeno en una reacción de oxidación? Explica tu respuesta.

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Problem 28

Poco antes de la Primera Guerra Mundial, un químico alemán llamado Fritz Haber, desarrolló un proceso para la fijación del nitrógeno atmosférico como amoniaco. El amoniaco producido de esta forma puede convertirse en nitrato de amonio, un importante fertilizante y explosivo.
$$
3 \mathrm{H}_2+\mathrm{N}_2 \rightarrow 2 \mathrm{NH}_3
$$
a) ¿Cuál elemento se oxida durante esta reacción? ¿Cuál se reduce?
b) ¿Cuál es el agente oxidante? ¿Cuál es el agente reductor?

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Problem 29

Al pasar una corriente eléctrica por el agua, ésta puede descomponerse en los elementos que la forman, debido a una reacción inversa a la que se usa como fuente de energía para la etapa principal en los cohetes espaciales.
$$
2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})+\text { energia } \rightarrow 2 \mathrm{H}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g})
$$
a) Es una reacción redox? En caso de serlo, ęcuál elemento se oxida?
b) ¿De dónde proviene la energía para esta reacción endotérmica?

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Problem 30

Si el etanol fuera menos volátil, ¿¿cómo afectaría a la utilidad de un analizador del aliento? Explica tu respuesta.

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Problem 31

¿Por qué un resultado positivo de la prueba del luminol no puede tomarse como una prueba irrefutable de la presencia de sangre?

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Problem 32

La tabla $\mathbf{1 6 . 1}$ presenta algunos de los compuestos más comunes que se usan como agentes oxidantes.
Tabla 16.1 (Table Cant Copy)
a) Nombra cada uno de los compuestos de la tabla.
b) Elabora una lista que tenga, por lo menos, una aplicación práctica, mencionada en este capitulo o en algún libro de referencia, de cada uno de estos agentes oxidantes.

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02:01

Problem 33

Se puede usar peróxido de hidrógeno $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2\right)$ para restaurar zonas blancas de las pinturas que se hayan oscurecido por la reacción de los pigmentos que contienen plomo con el aire contaminado que contiene sulfuro de hidrógeno gaseoso.
$$
\underset{\text { (negro) }}{\mathrm{PbS}+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2} \rightarrow \underset{\text { (blanco) }}{\mathrm{PbSO}_4+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}}
$$
¿Se podría usar el peróxido de hidrógeno para eliminar el empañamiento de los objetos de plata? ¿Puede la reacción provocar algunos efectos indeseables?

Sara Ross
Sara Ross
Numerade Educator

Problem 34

Escribe una ecuación balanceada para la reacción que causa que el agua de cal se enturbie. ¿Es una reacción redox? Explica tu respuesta.

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Problem 35

¿¿Por qué crees que la corrosión parece ocurrir principalmente en la cabeza y en la punta de un clavo?

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Problem 36

Cuando un poco de dicromato de amonio, de color anaranjado, se lleva a ignición, se descompone por una reacción exotérmica en la que se proyecta un producto de color verde y una flama, como en un volcán en erupción.
$$
\begin{aligned}
& \left(\mathrm{NH}_4\right) 2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7(\mathrm{~s}) \rightarrow \\
& \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_3(\mathrm{~s})+\mathrm{N}_2(\mathrm{~g})+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{g}) \\
&
\end{aligned}
$$
a) ¿Cuál es el agente redactor en esta reacción? ¿Y el agente oxidante?
b) ¿En qué se parece esta reacción a la del analizador de aliento?

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Problem 37

Nombra cada uno de los siguientes compuestos iónicos (Capitulo 5)
a) $\mathrm{NaF}$
d) $\mathrm{Na}_2 \mathrm{Cr}_2 \mathrm{O}_7$
b) $\mathrm{CaS}$
e) $\mathrm{KCN}$
c) $\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_3$
f) $\mathrm{NH}_4 \mathrm{Cl}$

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00:54

Problem 38

¿Cuántos gramos de nitrógeno se necesitan para reaccionar completamente con $346 \mathrm{~g}$ de hidrógeno para formar amoniaco mediante el proceso Haber? (Capitulo 12)
$$
\mathrm{N}_2+3 \mathrm{H}_2 \rightarrow 2 \mathrm{NH}_3
$$

Katie Mcalpine
Katie Mcalpine
Numerade Educator

Problem 39

Dibuja el diagrama de puntos de Lewis de cada una de las siguientes moléculas covalentes (Capitulo 9)
a) $\mathrm{CHCl}_3$
b) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}$
c) $\mathrm{CH}_3 \mathrm{CH}_3$

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03:17

Problem 40

Una muestra de un gas ocupa $32.4 \mathrm{~mL}$ a $-23^{\circ} \mathrm{C}$ y $0.075 \mathrm{~atm}$. ¿Cuál será su volumen a TPE? (Capítulo 11)

Shazia Naz
Shazia Naz
Numerade Educator
01:45

Problem 41

Identifica cada una de las siguientes sustancias como una sustancia pura o una mezcla. (Capítulo 1)
a) petróleo.
d) diamante.
b) jugo de fruta.
e) leche.
c) esmog.
f) mena de hierro.

Emily Himsel
Emily Himsel
Numerade Educator
05:15

Problem 42

Elabora una lista con alguna de las propiedades características de los metales. (Capítulo 3)

Pam Owens
Pam Owens
Numerade Educator

Problem 43

¿Crees que la plata se empañará más pronto en el aire limpio o en el aire contaminado? Diseña un experimento para probar tu hipótesis.

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Problem 44

Investiga la evidencia que sugiere que las propiedades antioxidantes de la vitamina $C$ pueden ayudar a evitar el cáncer a quienes toman grandes dosis de esta vitamina. Escribe un resumen de tus investigaciones y propón otras pruebas para determinar si la vitamina $\mathrm{C}$ tiene propiedades anticancerígenas.

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Problem 45

A un matraz lleno con viruta de acero, lavada con ácido, se le adapta un tapón de hule con un tubo de vidrio largo y delgado. Cuando se invierte el matraz de tal manera que el extremo del tubo se introduzca en un vaso de precipitados con agua coloreada, lentamente el agua empieza a subir por el tubo. Escribe un resumen de este experimento, como si tú lo hubieras realizado. Explica por qué sube el agua. Predice qué parte del matraz quedará lleno de agua al final del experimento.

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Problem 46

La cubierta de pátina de la Estatua de la Libertad preserva la mayor parte del cobre metálico de la misma. Cada vez que los remaches de acero están en contacto con el cobre y se exponen al agua, sufre cierto daño. Realiza una investigación bibliográfica para determinar por qué esos sitios son más sensibles a la corrosión que el resto de la estatua. Escribe un informe breve de tu investigación. Incluye un diagrama o elabora un cartel que muestre el movimiento de los electrones durante el proceso.

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Problem 47

El litio metálico reacciona vigorosamente con el flúor gaseoso para formar fluoruro de litio.
a) Escribe una ecuación para este proceso.
b) ¿Es una reacción de oxidación-reducción?
c) Si es una reacción de oxidación-reducción, ¿cuál elemento se oxida? ¿Cuál se reduce?
d) $\mathrm{Si} 2.0 \mathrm{~g}$ de litio reaccionan con $0.1 \mathrm{~L}$ de flúor a TPE, ¿¿cuál es el agente limitante?
e) Si en el inciso anterior se forman $0.04 \mathrm{~g}$ de fluoruro de litio, ¿ॄcuál es el porcentaje de rendimiento?

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Problem 48

Identifica el agente oxidante en cada una de las siguientes reacciones.
a) $\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}(\mathrm{l})+3 \mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow$
$$
2 \mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})
$$
b) $\mathrm{CuO}(\mathrm{s})+\mathrm{H}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{Cu}(\mathrm{s})+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})$
c) $2 \mathrm{FeO}(\mathrm{s})+\mathrm{C}(\mathrm{s}) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})+\mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})$
d) $2 \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{ac})+\mathrm{Br}_2(\mathrm{l}) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{ac})+2 \mathrm{Br}^{-}(\mathrm{ac})$

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Problem 49

Cuando la hulla y otros combustibles fósiles que contienen azufre se queman, el azufre se convierte en dióxido de azufre:
$$
\mathrm{S}(\mathrm{s})+\mathrm{O}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{SO}_2(\mathrm{~g})
$$
a) ¿Es ésta una reacción de oxidación-reducción?
b) En caso de que sea una reacción de oxidación-reducción, ¿¿cuál elemento se oxida? ¿Cuál se reduce?
c) Si $7.0 \times 10^3 \mathrm{~kg}$ de combustibles que contienen 3.5 por ciento de azufre se queman en una ciudad en un cierto día, ¿¿cuánto $\mathrm{SO}_2$ se emitirá? Asume que reacciona todo el azufre.

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01:49

Problem 50

El nitrito de sodio se forma cuando el nitrato de sodio reacciona con plomo:
$$
\mathrm{NaNO}_3(\mathrm{~s})+\mathrm{Pb}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{NaNO}_2(\mathrm{~s})+\mathrm{PbO}(\mathrm{s})
$$
a) ¿Cuál es el agente oxidante en esta reacción? ¿Cuál es el agente reductor?
b) Si $5.00 \mathrm{~g}$ de nitrato de sodio reaccionan con un exceso de plomo, ¿qué masa de nitrito de sodio se formará si el rendimiento es de 100 por ciento?

Sima Sarker
Sima Sarker
Numerade Educator