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Química· Aire

Ejercicios resueltos de número de oxidación, redox, balanceo y contaminación del aire

Actualizado el 5 min de lectura 16 ejercicios resueltos

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Ejercicios de la unidad 3 del curso de química: aire. Cada respuesta incluye el procedimiento. Resuelve cada ejercicio y después da clic en «Ver respuesta».

Número de oxidación

1.- Calcula el número de oxidación del fósforo en el HX3POX4\ce{H3PO4}.

1. Respuesta

3(+1)+x+4(−2)=0  ⇒  3+x−8=0  ⇒  x=+53(+1) + x + 4(-2) = 0 \;\Rightarrow\; 3 + x - 8 = 0 \;\Rightarrow\; x = +5

2.- Calcula el número de oxidación del azufre en el ion sulfito, SOX3X2−\ce{SO3^2-}.

2. Respuesta

En un ion, la suma es igual a la carga:

x+3(−2)=−2  ⇒  x=+4x + 3(-2) = -2 \;\Rightarrow\; x = +4

3.- ¿Cuál es el número de oxidación del oxígeno en el peróxido de sodio, NaX2OX2\ce{Na2O2}?

  • a) −2
  • b) −1
  • c) +1
  • d) +2
3. Respuesta

La respuesta correcta es b. En los peróxidos el oxígeno trabaja con −1: 2(+1)+2(−1)=02(+1) + 2(-1) = 0.

4.- Calcula el número de oxidación del cromo en el KX2CrOX4\ce{K2CrO4} y en el CrX2OX3\ce{Cr2O3}.

4. Respuesta
  • KX2CrOX4\ce{K2CrO4}: 2(+1)+x+4(−2)=0⇒x=+62(+1) + x + 4(-2) = 0 \Rightarrow x = +6.
  • CrX2OX3\ce{Cr2O3}: 2x+3(−2)=0⇒x=+32x + 3(-2) = 0 \Rightarrow x = +3.

Reacciones redox

5.- De las siguientes reacciones, ¿cuál no es de óxido-reducción?

  • a) 2 Mg+OX2→2 MgO\ce{2Mg + O2 -> 2MgO}
  • b) SOX3+HX2O→HX2SOX4\ce{SO3 + H2O -> H2SO4}
  • c) Zn+CuSOX4→ZnSOX4+Cu\ce{Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu}
  • d) 2 KClOX3→2 KCl+3 OX2\ce{2KClO3 -> 2KCl + 3O2}
5. Respuesta

La respuesta correcta es b. En SOX3+HX2O→HX2SOX4\ce{SO3 + H2O -> H2SO4} el azufre es +6 en ambos lados, el hidrógeno +1 y el oxígeno −2: nadie cambia su número de oxidación.

En las demás sí hay cambios: el Mg pasa de 0 a +2; el Zn de 0 a +2 y el Cu de +2 a 0; en el KClOX3\ce{KClO3} el Cl pasa de +5 a −1 y el O de −2 a 0.

6.- ¿Cuál de las siguientes reacciones no es redox?

  • a) 2 KMnOX4+16 HCl→2 KCl+2 MnClX2+8 HX2O+5 ClX2\ce{2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2}
  • b) 2 HX2+OX2→2 HX2O\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}
  • c) 2 KHCOX3→KX2COX3+COX2+HX2O\ce{2KHCO3 -> K2CO3 + CO2 + H2O}
  • d) 2 HX2S+SOX2→2 HX2O+3 S\ce{2H2S + SO2 -> 2H2O + 3S}
6. Respuesta

La respuesta correcta es c. Es una descomposición en la que K (+1), H (+1), C (+4) y O (−2) conservan su número de oxidación. En a cambian Mn (+7 → +2) y Cl (−1 → 0); en b, H y O; en d, el azufre (−2 y +4 → 0).

7.- En la reacción FeX2OX3+3 CO→2 Fe+3 COX2\ce{Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2}, identifica qué se oxida, qué se reduce y los agentes.

7. Respuesta
  • Fe: de +3 a 0. Gana electrones, se reduce: el FeX2OX3\ce{Fe2O3} es el agente oxidante.
  • C: de +2 (en el CO) a +4 (en el COX2\ce{CO2}). Pierde electrones, se oxida: el CO es el agente reductor.

8.- En la reacción 2 AgNOX3+Cu→Cu(NOX3)X2+2 Ag\ce{2AgNO3 + Cu -> Cu(NO3)2 + 2Ag}, ¿cuál es el agente oxidante?

  • a) Ag
  • b) N
  • c) O
  • d) Cu
8. Respuesta

La respuesta correcta es a. La plata pasa de +1 a 0: gana electrones y se reduce, por lo que es el agente oxidante. El cobre (0 → +2) es el agente reductor.

Balanceo

9.- Balancea por tanteo: Na+HX2O→NaOH+HX2\ce{Na + H2O -> NaOH + H2}

9. Respuesta

El hidrógeno sale en número impar en el NaOH; se pone un 2 al agua y al NaOH, y después al sodio:

2 Na+2 HX2O→2 NaOH+HX2\ce{2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2}

Comprobación: Na 2 = 2; H 4 = 2 + 2; O 2 = 2.

10.- Balancea la combustión del etano: CX2HX6+OX2→COX2+HX2O\ce{C2H6 + O2 -> CO2 + H2O}

10. Respuesta
  1. Carbono: 2 COX2\ce{CO2}. Hidrógeno: 3 HX2O\ce{H2O}.
  2. Oxígeno en productos: 2(2)+3=72(2) + 3 = 7, así que harían falta 72\frac{7}{2} de OX2\ce{O2}.
  3. Para no dejar fracciones, se multiplica todo por 2:

2 CX2HX6+7 OX2→4 COX2+6 HX2O\ce{2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O}

Comprobación: C 4 = 4; H 12 = 12; O 14 = 8 + 6.

11.- ¿Cuál de las siguientes ecuaciones no está balanceada?

  • a) CX10HX18+7 OX2→CX8HX4OX3+2 COX2+7 HX2O\ce{C10H18 + 7O2 -> C8H4O3 + 2CO2 + 7H2O}
  • b) 2 NaCl+HX2SOX4→NaX2SOX4+2 HCl\ce{2NaCl + H2SO4 -> Na2SO4 + 2HCl}
  • c) Pb(NOX3)X2→PbO+NOX2+OX2\ce{Pb(NO3)2 -> PbO + NO2 + O2}
  • d) 4 KClOX3→3 KClOX4+KCl\ce{4KClO3 -> 3KClO4 + KCl}
11. Respuesta

La respuesta correcta es c. Tiene 2 N a la izquierda y 1 a la derecha, y los oxígenos tampoco coinciden (6 contra 5). Balanceada queda:

2 Pb(NOX3)X2→2 PbO+4 NOX2+OX2\ce{2Pb(NO3)2 -> 2PbO + 4NO2 + O2}

Comprueba la a: C 10 = 8 + 2; H 18 = 4 + 14; O 14 = 3 + 4 + 7.

12.- Balancea por el método redox:

HNOX3+HX2S→NO+S+HX2O\ce{HNO3 + H2S -> NO + S + H2O}

12. Respuesta
  1. Cambian el N (de +5 a +2, gana 3 e⁻) y el S (de −2 a 0, pierde 2 e⁻).
  2. Para igualar electrones (6): 2 N y 3 S.
  3. 2 HNOX3+3 HX2S→2 NO+3 S+HX2O\ce{2HNO3 + 3H2S -> 2NO + 3S + H2O}.
  4. Hidrógeno: 2+6=82 + 6 = 8 a la izquierda, así que van 4 HX2O\ce{H2O}:

2 HNOX3+3 HX2S→2 NO+3 S+4 HX2O\ce{2HNO3 + 3H2S -> 2NO + 3S + 4H2O}

Comprobación de oxígeno: 6=2+46 = 2 + 4.

Aire y contaminación

13.- ¿Qué producto característico tiene la combustión incompleta de un hidrocarburo y por qué es peligroso?

13. Respuesta

El monóxido de carbono (CO). Se une a la hemoglobina con más fuerza que el oxígeno e impide que la sangre transporte oxígeno a las células; puede causar la muerte por asfixia.

14.- Uno de los principales causantes del efecto invernadero es:

  • a) OX3\ce{O3} estratosférico
  • b) S\ce{S}
  • c) NOX2\ce{NO2}
  • d) COX2\ce{CO2}
14. Respuesta

La respuesta correcta es d. El COX2\ce{CO2} absorbe la radiación infrarroja que emite la Tierra y retiene el calor.

15.- Escribe las tres reacciones por las que el azufre de los combustibles termina como ácido sulfúrico en la lluvia.

15. Respuesta

S+OX2→SOX2\ce{S + O2 -> SO2}

2 SOX2+OX2→2 SOX3\ce{2SO2 + O2 -> 2SO3}

SOX3+HX2O→HX2SOX4\ce{SO3 + H2O -> H2SO4}

16.- Un ejemplo de clorofluorocarbono (CFC) es:

  • a) CFX2ClX2\ce{CF2Cl2}
  • b) CHX4\ce{CH4}
  • c) CClX4\ce{CCl4}
  • d) SOX2\ce{SO2}
16. Respuesta

La respuesta correcta es a, el freón 12: contiene carbono, flúor y cloro. El CClX4\ce{CCl4} también destruye el ozono, pero no tiene flúor.

Si tuviste dificultades, repasa las clases de número de oxidación y redox, balanceo y contaminantes del aire.

Referencias

  • Chang, R. y Goldsby, K. A. (2017). Química (12.ª ed.). McGraw-Hill.
  • Colegio Nacional de Matemáticas. Guía práctica para el examen de ingreso a la universidad. Pearson Educación (temario de referencia).

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