Destreza / Competencia:
| CN.Q.5.1.26. Aplicar y experimentar diferentes métodos de igualación de ecuaciones tomando en cuenta el cumplimiento de la ley de la conservación de la masa y la energía, así como las reglas de número de oxidación en la igualación de las ecuaciones de óxido-reducción. |
¿En qué áreas de la vida se puede aplicar este contenido?
Estos contenidos te permiten entender procesos donde hay transferencia de electrones, que son muy comunes en fenómenos reales.
- Vida cotidiana: te ayudan a comprender procesos como la corrosión de metales (herrumbre), el funcionamiento de baterías, la combustión y el uso de algunos productos de limpieza y desinfección.
- Desarrollo personal: fortalecen tu capacidad de analizar cambios químicos más complejos, identificando qué sustancia pierde o gana electrones y cómo se transforman.
- Contexto social / académico: te permiten interpretar reacciones en laboratorio, procesos industriales, tratamiento de aguas, producción de energía y reacciones electroquímicas, base para estudiar química avanzada, biología, salud e ingeniería.
Actividades de aprendizaje
Anticipación
“¿Quién gana y quién pierde?”
Escribe en la pizarra:
Fe + O₂ → Fe₂O₃
Pregunta:
- ¿Qué le ocurre al hierro cuando se oxida?
- ¿El hierro gana o pierde algo durante ese proceso?
- ¿Por qué aparece una sustancia nueva: óxido de hierro?
- ¿Qué creen que significa “transferencia de electrones”?
Cierra explicando que el método redox permite balancear reacciones donde una sustancia pierde electrones y otra gana electrones, como ocurre en la oxidación, la corrosión, la combustión y las baterías.
Construcción:
Introducción
El método redox se utiliza para balancear ecuaciones químicas donde ocurre transferencia de electrones. Es decir, una sustancia pierde electrones y otra los gana.
Este método es muy útil cuando el balanceo por tanteo resulta difícil, especialmente en reacciones donde cambian los estados de oxidación de los elementos.
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN REDOX?
Una reacción redox es una reacción de oxidación-reducción.
En ella ocurren dos procesos al mismo tiempo:
Oxidación:
- pérdida de electrones
- aumenta el estado de oxidación
Reducción:
- ganancia de electrones
- disminuye el estado de oxidación
Frase clave:
El que se oxida pierde electrones.
El que se reduce gana electrones.
EJEMPLO SIMPLE
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
Estados de oxidación:
Zn: 0 → +2
Cu: +2 → 0
El zinc pasa de 0 a +2, por eso se oxida.
El cobre pasa de +2 a 0, por eso se reduce.
DIFERENCIA ENTRE MÉTODO DE TANTEO Y MÉTODO REDOX
Método de tanteo:
- Se basa en probar coeficientes.
- Se usa en ecuaciones sencillas.
- Solo se cuentan átomos.
- No analiza transferencia de electrones.
Método redox:
- Se basa en cambios de estados de oxidación.
- Se usa en reacciones donde hay oxidación y reducción.
- Se igualan los electrones perdidos y ganados.
- Permite balancear ecuaciones más complejas.
Idea clave:
El tanteo equilibra átomos.
El redox equilibra átomos y electrones.
PASOS PARA BALANCEAR POR MÉTODO REDOX
- Escribe la ecuación sin balancear.
- Asigna estados de oxidación a los elementos.
- Identifica qué elemento se oxida y cuál se reduce.
- Calcula cuántos electrones pierde el elemento que se oxida.
- Calcula cuántos electrones gana el elemento que se reduce.
- Igualar los electrones perdidos y ganados usando coeficientes.
- Coloca los coeficientes en la ecuación.
- Balancea los demás elementos por tanteo.
- Verifica que haya la misma cantidad de átomos en reactivos y productos.
EJEMPLO 1
Ecuación sin balancear:
Fe + O₂ → Fe₂O₃
Paso 1. Asignamos estados de oxidación:
Fe = 0
O₂ = 0
En Fe₂O₃: O = −2, Fe = +3
Cambios:
Fe: 0 → +3
O: 0 → −2
Paso 2. Identificamos oxidación y reducción:
Fe se oxida porque pasa de 0 a +3.
O se reduce porque pasa de 0 a −2.
Paso 3. Calculamos electrones:
Fe pierde 3 electrones.
O gana 2 electrones.
Paso 4. Igualamos electrones:
Mínimo común entre 3 y 2 = 6
Fe debe multiplicarse por 2:
2Fe pierden 6 electrones.
O debe multiplicarse por 3:
3O ganan 6 electrones.
Paso 5. Colocamos coeficientes:
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
Conteo final:
- Reactivos: Fe = 4, O = 6
- Productos: Fe = 4, O = 6
Ecuación balanceada:
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
EJEMPLO 2
Ecuación sin balancear:
Mg + HCl → MgCl₂ + H₂
Paso 1. Estados de oxidación:
Mg = 0
H en HCl = +1
Cl en HCl = −1
Mg en MgCl₂ = +2
H₂ = 0
Cambios:
Mg: 0 → +2
H: +1 → 0
Paso 2. Oxidación y reducción:
Mg se oxida porque pasa de 0 a +2.
H se reduce porque pasa de +1 a 0.
Paso 3. Electrones:
Mg pierde 2 electrones.
Cada H gana 1 electrón.
Como se forma H₂, se necesitan 2 H⁺ para ganar 2 electrones.
Paso 4. Balanceamos:
Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂
Conteo final:
- Reactivos: Mg = 1, H = 2, Cl = 2
- Productos: Mg = 1, H = 2, Cl = 2
Ecuación balanceada:
Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂
EJEMPLO 3
Ecuación sin balancear:
Al + O₂ → Al₂O₃
Paso 1. Estados de oxidación:
Al = 0
O₂ = 0
En Al₂O₃: Al = +3, O = −2
Cambios:
Al: 0 → +3
O: 0 → −2
Paso 2. Oxidación y reducción:
Al se oxida porque pasa de 0 a +3.
O se reduce porque pasa de 0 a −2.
Paso 3. Electrones:
Al pierde 3 electrones.
O gana 2 electrones.
Paso 4. Igualamos electrones:
Mínimo común entre 3 y 2 = 6
Al se multiplica por 2.
O se multiplica por 3.
Paso 5. Balanceamos la ecuación:
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
Conteo final:
- Reactivos: Al = 4, O = 6
- Productos: Al = 4, O = 6
Ecuación balanceada:
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
EJEMPLO 4
Ecuación sin balancear:
Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
Paso 1. Estados de oxidación:
Zn = 0
H en HCl = +1
Cl en HCl = −1
Zn en ZnCl₂ = +2
H₂ = 0
Cambios:
Zn: 0 → +2
H: +1 → 0
Paso 2. Oxidación y reducción:
Zn se oxida.
H se reduce.
Paso 3. Electrones:
Zn pierde 2 electrones.
Cada H gana 1 electrón.
Se necesitan 2 átomos de H para formar H₂.
Paso 4. Balanceamos:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
Conteo final:
- Reactivos: Zn = 1, H = 2, Cl = 2
- Productos: Zn = 1, H = 2, Cl = 2
Ecuación balanceada:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
RECOMENDACIONES PARA EL MÉTODO REDOX
- Identifica primero los estados de oxidación.
- Solo hay redox si algún elemento cambia su estado de oxidación.
- El elemento que aumenta su estado de oxidación se oxida.
- El elemento que disminuye su estado de oxidación se reduce.
- Los electrones perdidos deben ser iguales a los electrones ganados.
- Después de igualar electrones, revisa el balance de átomos.
IDEA CLAVE
En una reacción redox, los electrones no desaparecen: los electrones que una sustancia pierde son los mismos que otra sustancia gana.
Consolidación:
A. Identifica oxidación y reducción
En cada reacción, indica qué elemento se oxida y cuál se reduce.
- Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
- Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂
- 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
- 2Na + Cl₂ → 2NaCl
B. Balancea por método redox
- Fe + O₂ → Fe₂O₃
- Al + O₂ → Al₂O₃
- Mg + HCl → MgCl₂ + H₂
- Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂
- Na + Cl₂ → NaCl
- Ca + O₂ → CaO
C. Responde
- ¿Qué significa oxidarse?
- ¿Qué significa reducirse?
- ¿Qué ocurre con el estado de oxidación cuando un elemento se oxida?
- ¿Qué ocurre con el estado de oxidación cuando un elemento se reduce?
- ¿Por qué el método redox es diferente al método de tanteo?
Sugerencia Rúbrica
RÚBRICA: Banco de ejercicios
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1AWYMzSl6BPYz6TqUBBPIPP3pYw_eSEPDg9uTExkgh7s/edit?gid=0#gid=0
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.