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Determinar números de oxidación en sulfato de potasio (K₂SO₄)

📄 ejemplo quimica 🎓 otro · 3° TELESECUNDARIA México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 290 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

En K₂SO₄: K = 1⁺, S = 6⁺, O = 2⁻. La suma de cargas: 2⁺ + 6⁺ + 8⁻ = 0 (molécula neutra).

quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 290

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejemplo (pág. 289)

Determinar los números de oxidación del potasio (K), del azufre (S) y del oxígeno (O) en el sulfato de potasio, \mathrm{K_2SO_4}.

Paso 1: Reglas generales

  1. El potasio (K) pertenece al grupo IA (metales alcalinos), por lo que su número de oxidación es 1^{+}.
  2. El oxígeno (O) en la mayoría de los compuestos tiene número de oxidación 2^{-}.
  3. El número de oxidación del azufre (S) se desconoce; se le asigna la incógnita x.
Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 x x
O 4 2^{-} 8^{-}

Paso 2: Neutralidad de la molécula La suma de todas las cargas en un compuesto neutro debe ser cero.

  1. La carga total de cada elemento = (número de oxidación) × (número de átomos).
  2. Para K: 2 \times 1^{+} = 2^{+}.
  3. Para O: 4 \times 2^{-} = 8^{-}.
  4. Planteamos la ecuación:

2 \times (1^{+}) + x + 4 \times (2^{-}) = 0

Paso 3: Resolver la ecuación

  1. Sustituir: 2 + x - 8 = 0.
  2. Simplificar: x - 6 = 0.
  3. Despejar: x = 6^{+}.

Tabla final:

Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 6^{+} 6^{+}
O 4 2^{-} 8^{-}
Compuesto K₂SO₄ Suma = 0

Nota sobre notación: el signo de la carga se escribe a la derecha del número: 6^{+} se lee "seis más" y 2^{-}, "dos menos".

Estados de agregación en reacciones:

  • (ac): disolución acuosa (diluido en agua)
  • (g): estado gaseoso
  • (l): estado líquido
  • (s): sólido

Oxidación y reducción en ácidos del azufre:

  • De \mathrm{H_2SO_3} a \mathrm{H_2SO_4}: se añade un O, el número de oxidación del S aumenta en 2 (se oxida).
  • De \mathrm{H_2S} a \mathrm{H_2SO_3}: se agregan 3 O, el número de oxidación del S aumenta en 6.

Respuesta: En \mathrm{K_2SO_4}: K = 1^{+}, S = 6^{+}, O = 2^{-}; la suma de cargas es 0.

Contenido de la página

Para pasar de ácido sulfuroso (\mathrm{H_2SO_3}) a ácido sulfúrico (\mathrm{H_2SO_4}) se añade un oxígeno y, por tanto, el número de oxidación del azufre aumenta en dos unidades (se oxida). El mismo fenómeno se observa al pasar del ácido sulfhídrico (\mathrm{H_2S}) al sulfuroso (\mathrm{H_2SO_3}), pues se agregan tres oxígenos, aumentando en seis el número de oxidación.

Ejemplo

Determinar los números de oxidación del potasio (K), del azufre (S) y del oxígeno (O) en el compuesto sulfato de potasio (\mathrm{K_2SO_4}).

  1. Se buscan los números de oxidación de cada elemento a partir de las reglas. Según éstas, el potasio tiene un número de oxidación 1^{+}, ya que pertenece a la familia de los metales alcalinos del grupo IA de la tabla periódica.
Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 x x
O 4 2^{-} 8^{-}
  1. La suma de las cargas en el compuesto debe ser cero, ya que la molécula es neutra. La carga de cada elemento se calcula multiplicando el número de oxidación y el número de átomos en la fórmula. Así, para el sulfato de potasio se tiene:

2 \times (1^{+}) + x + 4 \times (2^{-}) = 0 2 + x - 8 = 0 x - 6 = 0 x = 6^{+}

Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 6^{+} 6^{+}
O 4 2^{-} 8^{-}
Compuesto Suma
\mathrm{K_2SO_4} 0

Se debe considerar que al escribir las cargas de los átomos se indica su signo del lado derecho del número, así como se muestra arriba: 6^{+} se lee "seis más" o 2^{-}, "dos menos".

Es común que en las reacciones químicas haya información de los estados en los que reaccionan los átomos, iones y moléculas. De este modo:

  • (ac) significa en disolución acuosa (diluido en agua).
  • (g) significa en estado gaseoso.
  • (l) significa en estado líquido.
  • (s) significa que es un sólido.

Ejemplos resueltos

Determinar los números de oxidación de K, S y O en \mathrm{K_2SO_4}.

K = 1^{+} (grupo IA). O = 2^{-}. Planteamos: 2(1^{+}) + x + 4(2^{-}) = 0 \Rightarrow 2 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = 6^{+}. Verificación: 2^{+} + 6^{+} + 8^{-} = 0.

Tablas (2)

Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 x x
O 4 2^{-} 8^{-}
Elemento Átomos Número de oxidación Carga
K 2 1^{+} 2^{+}
S 1 6^{+} 6^{+}
O 4 2^{-} 8^{-}
Compuesto K₂SO₄ Suma = 0

Fórmulas y ecuaciones

\sum (\text{número de oxidación} \times \text{número de átomos}) = 0

2 \times (1^{+}) + x + 4 \times (2^{-}) = 0

2 + x - 8 = 0

x - 6 = 0

x = 6^{+}

Glosario (5)

Número de oxidación
Carga formal que se asigna a un átomo suponiendo que todos los enlaces son iónicos; su suma en una molécula neutra es cero.
Molécula neutra
Aquella cuya carga total es cero porque la suma de las cargas de sus átomos se anula.
Oxidación
Proceso en el que un átomo aumenta su número de oxidación (pierde electrones).
Disolución acuosa (ac)
Sustituto que indica que la especie está disuelta en agua.
Metal alcalino
Elemento del grupo IA que presenta número de oxidación $1^{+}$ en sus compuestos.

Preguntas para practicar

¿Por qué la suma de los números de oxidación de todos los átomos en una molécula neutra debe ser cero?

Porque la molécula no tiene carga neta: los electrones que «cede» un elemento los «gana» otro. Si la suma no fuera cero, la especie sería un ion con carga, no una molécula neutra.

¿Qué signo tiene la variación del número de oxidación del azufre al pasar de $\mathrm{H_2SO_3}$ a $\mathrm{H_2SO_4}$ y qué proceso representa?

Aumenta en $+2$ (positivo), lo que indica que el azufre se oxida (pierde electrones).

Temas y conceptos clave

Números de oxidaciónReglas de asignación de números de oxidaciónNeutralidad eléctrica de moléculasEstados de agregación en reacciones químicasOxidación del azufre en ácidosNúmero de oxidaciónCarga formalMolécula neutraSuma de cargas = 0Metal alcalino grupo IAOxidación (aumento del n.º de oxidación)Estados de agregación (ac, g, l, s)
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¿Cómo se determina el número de oxidación de un elemento en un compuesto neutro?
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📌 Antes de leer esto
  • • Tabla periódica y grupos/familias
  • • Fórmulas químicas e índices
  • • Ecuaciones lineales básicas
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Ejercicios de cálculo de números de oxidación en distintos compuestos
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 6008 caracteres

Para pasar de ácido sulfuroso \left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}\right) a ácido sulfúrico \left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}\right) se anade un oxigeno y, por tanto, el número de oxidación del azufre aumenta en dos unidades (se oxida). El mismo fenómeno se observa al pasar del ácido sulfhidrico \left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}\right) al sulfuroso \left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{3}\right) , pues se agregan tres oxígenos, aumentando en seis el número de oxidación.

Ejemplo

Determinar los números de oxidación del potasio (K), del azufre (S) y del oxigeno (O) en el compuesto sulfato de potasio \left(\mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4}\right) 1.

  1. Se buscan los números de oxidación de cada elemento a partir de las reglas.Según éstas, el potasio tiene un número de oxidación 1^{+} , ya que pertenece a la familia de los metales alcalinos del grupo IA de la tabla periódica.

  2. La suma de las cargas en el compuesto debe ser cero, ya que la molecula es neutra. La carga de cada elemento se calcula multiplicando el número de oxidación y el número de átomos en la fórmula. Así, para el sulfato de potasio se tiene lo siguiente:

2\times(1^{+})+x+4\times(2^{-})=0\quad(1)\quad(2)\quad(3)\quad(4)\quad(5)\quad(6)\quad(7)\quad(8)\quad(9)\quad(1)\quad(1)\quad(1)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(2)\quad(1)\quad(3)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(3)\quad(2)\quad(1)\quad(2)\quad(3)\quad(3)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(3)\quad(2)\quad(1)\quad(3)\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(2)\quad(1)\quad(3)\quad(3)\quad(3)\quad(3)\quad(1)\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad(1)\quad(2)\quad(2)\quad(2)\quad(3)\quad(3)\quad(3)\quad(4)\quad(3)\quad(5)\quad\quad(2)\quad(1)\quad(1)\quad\quad(3)\quad(5)\quad\quad(6)\quad(1)\quad\quad(3)\quad(5)\quad\quad(6)\quad(5)\quad\quad(6)\quad(6)\quad\quad(5)\quad\quad(6)\quad(6)\quad\quad(6)\quad(5)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad(5)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad(6)\quad\quad(5)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad(6)\quad\quad(5)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(\quad(6)\quad\quad(6)\quad\quad(\quad6)\quad\quad()\quad\quad(\quad6)\quad(\quad)\quad(\quad\quad(6)\quad\quad)\quad(\quad\quad()\quad\quad(\quad)\quad\quad(\quad)\quad\quad(\quad)\quad\quad(\quad\quad)\quad(\quad\quad)\quad(\quad\quad)\quad(\quad\quad\quad)\quad(\quad\quad\quad()\quad\quad\quad\quad()\quad\quad\quad\quad(\quad)\quad\quad\quad\quad(\quad)\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad()\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\

Se debe considerar que al escribir las cargas de los átomos se indica su signo del lado derecho del número, así como se muestra arriba:6^{+} se lee "seis más"02- ,"dos menos".

Es común que en las reacciones químicas haya información de los estados en los que reaccionan los átomos, iones y moleculas. De este modo:

c(ac) significa en disolución acuosa (diluido en agua).

(g) significa en estado gaseoso.

(() signifi ca en estado liquido.

(ci ( ) signifi ca que es un sólido.

289荧

ElementoAtomosNúmero de oxidaciónCarga
K21^{+}2^{+}
S1xx
O42-8-
ElementoAtomosNúmero de oxidaciónCarga
K2^{1+}^{2+}
S16^{+}6^{+}
O42-8^{-}
CompuestoSuma
K_{2}SO_{4}O
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