Escribe las reacciones químicas con sus productos, completa e iguala las ecuaciones: a) metano + cloro (tetracloruro de carbono y cloroformo); b) hipoclorito de sodio a partir de hidróxido de sodio y cloro; c) óxido de nitrógeno (I) por descomposición del nitrato de amonio.

a) CH_4 + 4Cl_2 CCl_4 + 4HCl; b) 2NaOH + Cl_2 NaCl + NaClO + H_2O; c) 2NH_4NO_3 2N_2O + 4H_2O

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Relaciono oxidación-reducción e igualo ecuaciones químicas (metano, NaClO, nitrato de amonio)

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

Ej. 3: 1b, 1c, 1e, 2a, 2d, 2f (segunda opción). Ej. 4a: CH₄ + 4Cl₂ → CCl₄ + 4HCl. Ej. 4b: 2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O. Ej. 4c: 2NH₄NO₃ → 2N₂O + 4H₂O.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 85

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 3

Relacionar las características con el proceso de oxidación y reducción correspondiente y elegir la opción correcta.

Pérdida de electrones: al un átomo le faltan electrones, su número de oxidación aumenta → eso es oxidación: 1b.
Ganancia de electrones: al átomo le llegan electrones, su número de oxidación disminuye → eso es reducción: 2f.
Aumento en la valencia positiva: un metal neutro pierde electrones y pasa a valencia positiva, por ejemplo $\text{Na}^{0} \rightarrow \text{Na}^{+1} + e^{-}$ → oxidación: 1c.
Disminución en la valencia positiva: un catión capta electrones y baja su valencia, por ejemplo $\text{Fe}^{3+} + e^{-} \rightarrow \text{Fe}^{2+}$ → reducción: 2d.
Disminución en la valencia negativa: un anión se oxida y se vuelve menos negativo, por ejemplo $\text{Cl}^{-1} \rightarrow \text{Cl}^{0} + e^{-}$ → oxidación: 1e.
Aumento en la valencia negativa: un no metal se reduce y se vuelve más negativo, por ejemplo $\text{Cl}_{2}^{0} + 2e^{-} \rightarrow 2\text{Cl}^{-1}$ → reducción: 2a.

Respuesta

1b, 1c, 1e, 2a, 2d, 2f (segunda opción de la lista).

Ejercicio 4

Escribir las reacciones químicas con sus productos, completar e igualar las ecuaciones.

Parte 4.a

El tetracloruro de carbono y el cloroformo se forman en la reacción entre metano y cloro.

El metano ( $\text{CH}_{4}$ ) reacciona con el cloro ( $\text{Cl}_{2}$ ) por sustitución progresiva de hidrógenos, ya que el cloro es un radical libre que sustituye al hidrógeno formando ácido clorhídrico.
Sustitución parcial (un solo hidrógeno): $\text{CH}_{4} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CH}_{3}\text{Cl} + \text{HCl}$
Sustitución parcial (dos hidrógenos): $\text{CH}_{4} + 2\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CH}_{2}\text{Cl}_{2} + 2\text{HCl}$
Sustitución parcial (tres hidrógenos, da cloroformo): $\text{CH}_{4} + 3\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CHCl}_{3} + 3\text{HCl}$
Sustitución total (cuatro hidrógenos, da tetracloruro de carbono): $\text{CH}_{4} + 4\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CCl}_{4} + 4\text{HCl}$
Verificación de la ecuación general: átomos de C: $1 = 1$ ; H: $4 = 4$ ; Cl: $8 = 4 + 4 = 8$ . La ecuación ya está igualada.

Respuesta

$\text{CH}_{4} + 4\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CCl}_{4} + 4\text{HCl}$ (con etapas intermedias $\text{CHCl}_{3}$ , $\text{CH}_{2}\text{Cl}_{2}$ y $\text{CH}_{3}\text{Cl}$ ).

Parte 4.b

El hipoclorito de sodio ( $\text{NaClO}$ ) se obtiene a partir de hidróxido de sodio y cloro.

Se plantea la reacción entre el hidróxido de sodio ( $\text{NaOH}$ ) y el cloro ( $\text{Cl}_{2}$ ): $\text{NaOH} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_{2}\text{O}$
Se cuenta el hidrógeno: hay 1 H del lado izquierdo y 2 H del lado derecho, por lo que se coloca un coeficiente 2 delante de $\text{NaOH}$ : $2\text{NaOH} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_{2}\text{O}$
Se verifica el sodio: $2 = 1 + 1 = 2$ ✓.
Se verifica el oxígeno: $2 = 1 + 1 = 2$ ✓.
Se verifica el cloro: $2 = 1 + 1 = 2$ ✓.

Respuesta

$2\text{NaOH} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_{2}\text{O}$ .

Parte 4.c

El óxido de nitrógeno (I) ( $\text{N}_{2}\text{O}$ ) se produce en la descomposición del nitrato de amonio ( $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3}$ ).

Planteamiento de la reacción de descomposición: $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow \text{N}_{2}\text{O} + \text{H}_{2}\text{O}$
Se cuenta el nitrógeno: hay 2 átomos de N del lado izquierdo y 2 del lado derecho ✓ (ya se iguala).
Se cuenta el hidrógeno: hay 8 H del lado izquierdo y solo 2 del lado derecho, por lo que se coloca un coeficiente 4 delante del agua: $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow \text{N}_{2}\text{O} + 4\text{H}_{2}\text{O}$
Se cuenta el oxígeno: quedan 3 O del lado izquierdo y $1 + 4 = 5$ del lado derecho; falta igualar, por lo que se coloca el coeficiente 2 en el nitrato de amonio: $2\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow 2\text{N}_{2}\text{O} + 4\text{H}_{2}\text{O}$
Verificación final: N: $2 \times 2 = 4 = 2 \times 2$ ✓; H: $2 \times 4 = 8 = 4 \times 2$ ✓; O: $2 \times 3 = 6 = 2 \times 1 + 4 \times 1 = 6$ ✓.

Respuesta

$2\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow 2\text{N}_{2}\text{O} + 4\text{H}_{2}\text{O}$ .

Contenido de la página

Práctica de oxidación-reducción y balanceo de ecuaciones

3. Relaciono las características con el proceso de oxidación y reducción según corresponda. Elije la respuesta correcta.

1. Proceso de Oxidación · 2. Proceso de Reducción

a. Aumento en la valencia negativa
b. Pérdida de electrones
c. Aumento en la valencia positiva
d. Disminución en la valencia positiva
e. Disminución en la valencia negativa
f. Ganancia de electrones

Opciones:

1a, 1b, 1c, 2d, 2e, 2f
1b, 1c, 1e, 2a, 2d, 2f
1e, 1f, 1c, 2d, 2a, 2b
1f, 1a, 1d, 2b, 2e, 2b

Respuesta: segunda opción → 1b, 1c, 1e, 2a, 2d, 2f.

4. Escribo las reacciones químicas con sus respectivos productos, completo e igualo las ecuaciones.

a) El tetracloruro de carbono, junto con el cloroformo y otros productos, se forma en la reacción entre el metano con el cloro.

$\text{CH}_{4} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CH}_{3}\text{Cl} + \text{HCl}$

$\text{CH}_{4} + 2\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CH}_{2}\text{Cl}_{2} + 2\text{HCl}$

$\text{CH}_{4} + 3\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CHCl}_{3} + 3\text{HCl}$

$\text{CH}_{4} + 4\text{Cl}_{2} \rightarrow \text{CCl}_{4} + 4\text{HCl}$

b) Solución de hipoclorito de sodio ( $\text{NaClO}$ ) a partir de hidróxido de sodio y cloro:

$2\text{NaOH} + \text{Cl}_{2} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaClO} + \text{H}_{2}\text{O}$

c) Óxido de nitrógeno (I) a partir de la descomposición del nitrato de amonio:

$2\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow 2\text{N}_{2}\text{O} + 4\text{H}_{2}\text{O}$

Texto de Química — página 84 (BGU, 2.º año).

Ejemplos resueltos

¿Oxidación o reducción? Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺

El ion de hierro gana un electrón, por lo que su valencia positiva disminuye de +3 a +2: es una reducción (coincide con la característica 2d).

Igualar: NH₄NO₃ → N₂O + H₂O

N ya está igualado (2=2). Para igualar H: $2\text{NH}_{4}\text{NO}_{3} \rightarrow \text{N}_{2}\text{O} + 4\text{H}_{2}\text{O}$ . Verificando O: $2\times3=6$ a la izquierda y $2+4=6$ a la derecha ✓.

Tabla

| Característica | Proceso | Relación | Equivale a $|\n|---|---|---|---|\n|$ Pérdida de electrones | Oxidación | 1 | b $|\n|$ Ganancia de electrones | Reducción | 2 | f $|\n|$ Aumento en la valencia positiva | Oxidación | 1 | c $|\n|$ Disminución en la valencia positiva | Reducción | 2 | d $|\n|$ Disminución en la valencia negativa | Oxidación | 1 | e $|\n|$ Aumento en la valencia negativa | Reducción | 2 | a |

Diagrama

flowchart LR
  A[Metano CH4] -->|Cl2, luz| B[Clorometano CH3Cl + HCl]
  B -->|Cl2| C[Diclorometano CH2Cl2 + HCl]
  C -->|Cl2| D[Cloroformo CHCl3 + HCl]
  D -->|Cl2| E[Tetracloruro de carbono CCl4 + HCl]

Fórmulas y ecuaciones

Oxidación = pérdida de electrones → aumento del número de oxidación

Reducción = ganancia de electrones → disminución del número de oxidación

Regla del balanceo: nº de átomos de cada elemento en reactivos = nº de átomos en productos

$\text{CH}@@MATH_0@@_{2}$ $\rightarrow$ $\text{CCl}$ $_{4}$ + 4 $\text{HCl}$

$\text{CH}@@MATH_0@@_{2}$ $\rightarrow$ $\text{CHCl}$ $_{3}$ + 3 $\text{HCl}$

2 $\text{NaOH}$ + $\text{Cl}@@MATH_0@@_{2}$ $\text{O}$

2 $\text{NH}@@MATH_0@@\text{NO}@@MATH_1@@_{2}@@MATH_2@@_{2}$ $\text{O}$

$\text{Cl}@@MATH_0@@^{0}$ + $e^{-}$ $\quad$ ( $\text{oxidación}$ )

$\text{Cl}@@MATH_0@@^{-1}$ $\quad$ ( $\text{reducción}$ )

Glosario (6)

Oxidación: Proceso en el que un átomo, ion o molécula pierde electrones, por lo que su número de oxidación aumenta.
Reducción: Proceso en el que un átomo, ion o molécula gana electrones, por lo que su número de oxidación disminuye.
Valencia: Capacidad de combinación de un elemento, expresada como número de oxidación (positivo o negativo) en un compuesto.
Cloración del metano: Reacción de sustitución radicalaria en la que el cloro reemplaza progresivamente los hidrógenos del metano.
Hipoclorito de sodio: NaClO, sal usada como blanqueador y desinfectante, obtenida al hacer reaccionar hidróxido de sodio con cloro.
Balanceo de ecuaciones: Asignación de coeficientes numéricos que iguala el número de átomos de cada elemento en reactivos y productos.

Preguntas para practicar

¿Por qué la reacción metano-cloro produce mezcla de tetracloruro de carbono, cloroformo y otros productos?

Porque la cloración del metano es una reacción de sustitución radicalaria con etapas encadenadas: cada hidrógeno reemplazado por cloro genera un radical metilo que puede continuar reaccionando. Al no controlarse la estequiometría en exceso de cloro, se obtiene una mezcla de clorometanos (CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃ y CCl₄) junto con HCl.

¿Qué papel cumple el hidróxido de sodio en la obtención del hipoclorito de sodio?

El NaOH actúa como base que reacciona con el cloro disuelto en agua: neutraliza el ácido clorhídrico formado y favorece la formación de las sales NaCl y NaClO, sin lo cual el cloro formaría solo cloruros y agua.

¿Por qué la descomposición del nitrato de amonio libera el óxido de nitrógeno (I) y no otra sustancia?

El nitrato de amonio tiene nitrógeno en estados de oxidación −3 (NH₄⁺) y +5 (NO₃⁻); al calentarse, los nitrógenos reaccionan comproporcionalmente (comproportionación) para formar N₂O, donde el nitrógeno tiene estado de oxidación +1, junto con agua como único otro producto según la conservación de masas.

Temas y conceptos clave

Relación entre oxidación, reducción y cambio de valenciaEscritura e igualación de ecuaciones químicasCloración progresiva del metanoObtención del hipoclorito de sodioDescomposición del nitrato de amonioOxidación: pérdida de electrones y aumento del número de oxidaciónReducción: ganancia de electrones y disminución del número de oxidaciónAumento o disminución de la valencia positiva y negativaCoeficientes estequiométricosLey de conservación de la masa

Fuentes y referencias

Regla de balanceo por conservación de la masa (ley de conservación de la materia)

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la oxidación y cómo se relaciona con la pérdida de electrones?

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¿Cómo se iguala la ecuación de la reacción entre metano y cloro para obtener tetracloruro de carbono?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se obtiene el hipoclorito de sodio a partir de hidróxido de sodio y cloro?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Conocer la fórmula de los compuestos (CH4, Cl2, NaOH, NaCl, NaClO, NH4NO3, N2O)
• Saber qué es el número de oxidación (valencia) de un elemento
• Entender qué son los coeficientes de balanceo y la ley de conservación de la masa
• Distinguir entre catión, anión y átomo neutro

Siguiente tema sugerido

Ácido-base y reacciones de precipitación: escritura de ecuaciones iónicas y completo.

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1127 caracteres

Relaciono las características con el proceso de oxidación y reducción según corresponda. Elije la respuesta correcta.

a. Aumento en la valencia negativa b. Pérdida de electrones

Proceso de Oxidación c. Aumento en la valencia positiva
Proceso de Reducción d. Disminución en la valencia positiva e. Disminución en la valencia negativa f. Ganancia de electrones

e la, 1b, 1c, 2d, 2e, 2f e 1b, 1c, 1e, 2a, 2d, 2f e le, 1f, 1c, 2d, 2a, 2b e 1f, la, 1d, 2b, 2e, 2b

Escribo las reacciones químicas con sus respectivos productos, completo e igualo las ecuaciones.

a) El tetracloruro de carbono, junto con el cloroformo y otros productos, se forma en la reacción entre el metano con el cloro. Anoto la ecuación química del proceso a continuación:

b) Una solución acuosa utilizada como producto blanqueador es una solución de hipoclorito de sodio NaClO, y la forma de obtención resulta a partir del hidróxido de sodio y cloro. A continuación, completo la ecuación e igualo:

C) El óxido de nitrógeno (I) se produce en la descomposición del nitrato de amonio. Completo la ecuación a continuación:

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