Determinar números de oxidación en sulfato de potasio (K₂SO₄)
Respuesta rápida
En K₂SO₄: K = 1⁺, S = 6⁺, O = 2⁻. La suma de cargas: 2⁺ + 6⁺ + 8⁻ = 0 (molécula neutra).
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
- El potasio (K) pertenece al grupo IA (metales alcalinos), por lo que su número de oxidación es 1^{+}.
- El oxígeno (O) en la mayoría de los compuestos tiene número de oxidación 2^{-}.
- 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.
- La carga total de cada elemento = (número de oxidación) × (número de átomos).
- Para K: 2 \times 1^{+} = 2^{+}.
- Para O: 4 \times 2^{-} = 8^{-}.
- Planteamos la ecuación:
2 \times (1^{+}) + x + 4 \times (2^{-}) = 0
Paso 3: Resolver la ecuación
- Sustituir: 2 + x - 8 = 0.
- Simplificar: x - 6 = 0.
- 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}).
- 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^{-} |
- 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
Preguntas que la gente también hace
¿Cómo se determina el número de oxidación de un elemento en un compuesto neutro?
¿Por qué la suma de los números de oxidación en una molécula neutra es cero?
¿Qué significa que el azufre se oxide al pasar de H₂SO₃ a H₂SO₄?
- • Tabla periódica y grupos/familias
- • Fórmulas químicas e índices
- • Ecuaciones lineales básicas
📝 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.
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.
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
| Elemento | Atomos | Número de oxidación | Carga |
| K | 2 | 1^{+} | 2^{+} |
| S | 1 | x | x |
| O | 4 | 2- | 8- |
| Elemento | Atomos | Número de oxidación | Carga |
| K | 2 | ^{1+} | ^{2+} |
| S | 1 | 6^{+} | 6^{+} |
| O | 4 | 2- | 8^{-} |
| Compuesto | Suma | ||
| K_{2}SO_{4} | O |
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