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Transcripción del video

nuestro objetivo es predecir si el plomo 2 positivo puede o no oxidar al aluminio sólido o al cobre sólido bajo condiciones estándar y calcular es 0 es decir el potencial de celda estándar verdad es 0 para cada reacción a 25 grados celsius así que tenemos una tabla tenemos una tabla de potenciales de reducción estándar verdad y es una versión muy muy recortada de ella verdad simplemente tenemos aquí algunas semi reacciones escritas como si fueran semi reacciones de reducción y que están justamente del lado izquierdo y tenemos los potenciales de reducción estándar para dichas semi reacciones que tenemos verdad y estos están medidos en bolsas así que nuestra pregunta quiere saber si el plomo puede oxidar o no estos metales sólidos ok queremos saber si el plomo puede oxidar dichos metales sólidos así que el plomo en realidad es el plomo 2 positivo está funcionando como agente oxidante verdad así que el mismo debería estar siendo reducido verdad pero está funcionando como un agente oxidante vamos a ponerlo aquí que éste está funcionando como un agente oxidante y en general un agente oxidante puede oxidar cualquier agente reductor verdad que es que se encuentre por debajo en nuestra tabla de potenciales de reducción y si nos fijamos en la tabla aquí tenemos el plomo 2 positivo verdad y tenemos a nuestros agentes oxidantes más fuertes yendo hacia arriba verdad justamente lo que tenemos escrito del lado izquierdo verdad y un agente oxidante puede puede oxidar cualquier agente reductor que se encuentre por debajo en nuestra tabla así que si encontramos el aluminio aquí aquí tenemos el aluminio simplemente está debajo del plomo verdad del plomo 2 positivo así que podemos predecir que el plomo 2 positivo puede oxidar el aluminio así que nuestra predicción es que sí y puede oxidar al aluminio ok de hecho podemos dibujar una línea diagonal digamos esta línea diagonal que va del plomo 2 positivo al aluminio y pre decimos que esto va a funcionar verdad esta reacción va a funcionar vamos a poner una palomita de que si va a funcionar así que a veces algunas ocasiones podrás ver que a este se le conoce como la regla de la diagonal muy bien así que vamos a predecir si es que el plomo 2 positivo puede oxidar el el cobre sólido y un agente oxidante no puede oxidar a un agente reductor que aparece por arriba de él en nuestra tabla de potenciales de reducción estándar así que si dibujamos ahora una flecha que vaya del plomo 2 positivo al cobre en este caso el agente reductor es el cobre y se encuentra por arriba del plomo 2 positivo así que podemos decir que esto no va a funcionar muy bien así que vamos a escribirlo vamos a anticipar que esto no va a funcionar por supuesto todo esto es bajo condiciones estándar muy bien así que vamos a continuar y calcular los potenciales de celda estándar para cada una de estas reacciones para confirmar nuestras predicciones muy bien así que vamos a empezar con el plomo 2 positivo que es que se encuentre oxidando al aluminio sólido muy bien así que si nos fijamos en el plomo 2 positivo entonces estaríamos pensando en esta semi reacción está semi reacción que tenemos aquí y vamos a dejarlo simplemente como una semi reacción de reducción muy bien así que nuestra semi reacción de reducción sería plomo 2 positivo muy bien tenemos plomo 2 positivo que le agregamos 2 electrones y nos da plomo sólido muy bien y además sabemos que el potencial de reducción estándar para esta semi reacción el potencial estándar de para esta semi reacción de reducción es de menos 0.13 volts muy bien así que esto es menos o menos 30 puntos 13 volts es decir 0.13 negativo muy bien así que ahora vamos a escribir la semi reacción para el aluminio vamos a escribir la semi reacción de oxidación para el aluminio aquí tenemos justamente en esta reacción el aluminio y vamos a tener que escribir esta semi reacción como si fuera bueno como una semi reacción de oxidación así que tenemos que revertir esta esta semi reacción que tenemos aquí porque aquí se encuentra en una forma de reducción así que simplemente escribimos el aluminio sólido que nos produce aluminio 3 positivo verdad aluminio 3 positivo +3 electrones es decir para lograr esto necesitamos perder esos 3 electrones y la pérdida de electrones significa óxidos y oxidación así que necesitamos encontrar el potencial de oxidación estándar para esta semi reacción y ya lo hemos hecho esto varias ocasiones verdad simplemente hay que revertir el signo del potencial de reducción que teníamos anteriormente verdad porque hemos revertido la reacción así que el potencial de oxidación sera simplemente 11.66 pero con el signo contrario así que sería positivo 1.66 volts muy bien entonces lo que hicimos fue este número que tenemos aquí cambiarle el signo porque no consideramos la reacción inversa muy bien ahora si quisiéramos escribir la reacción digamos completa o la reacción total en primera instancia necesitamos balancear absolutamente todo verdad así que necesitamos obtener el mismo número de electrones así que esto lo podríamos conseguir simplemente multiplicando esta primera reacción por 3 verdad si multiplicamos por 3 digamos a estos dos electrones obtendremos simplemente 6 electrones para esta primera semi reacción muy bien pero el número de electrones tiene que ser exactamente el mismo así que necesitamos multiplicar esta segunda esta segunda semi reacción por 2 de tal suerte que 2 por 3 electrones nos de nuevamente 6 electrones así que vamos a hacer esas cuentas digamos un poquito más abajo para la primera semi reacción tendremos digamos para la semi reacción de reducción tendremos tres plomo 2 positivo 3 plomo 2 positivo más 6 electrones nos va a dar 3 plomos sólidos muy bien ahora para la segunda reacción tendremos la red la semi reacción de oxidación que sería 2 aluminios sólidos que nos produce 2 aluminios 3 positivo 3 2 aluminios 3 positivos más 6 electrones ahora si pensamos en los potenciales de reducción y de oxidación por ejemplo pensemos en el potencial de reducción para esta primera semi reacción recordemos que en realidad el valor no cambia verdad porque el voltaje es una propiedad intensiva así que dejamos nuestro potencial de reducción estándar como - 0.13 volts es decir 0.13 negativo y lo mismo ocurre para el potencial de oxidación verdad como es una es una propiedad como el voltaje es una propiedad intensiva simplemente quedaría como 1.66 volts positivos así que para obtener la reacción total la reacción completa digamos simplemente tenemos que sumar digamos estas dos reacciones verdad así que para obtener la reacción total sumamos perdón estas dos semi reacciones y lo que podemos observar inmediatamente es que podemos cancelar ahora si nuestros electrones verdad tenemos la misma cantidad de electrones de ambos lados y del lado izquierdo obtendremos tres plomo 2 positivo que le agregamos 2 alumni sólidos y esto nos produce tres plomos sólidos más dos aluminios tres positivos muy bien y aquí tendríamos nuestra reacción total ahora si quisiéramos calcular el potencial el potencial de celda verdad tendríamos que calcular el potencial de celda estándar esto simplemente sería la suma de los dos potenciales que ya teníamos la suma de el potencial de reducción más el potencial de oxidación muy bien entonces si hacemos esto el potencial de celda sería sumar sería sumar menos 0.13 verdad sería el potencial de reducción estándar más 1.66 que sería el potencial estándar de oxidación y por lo tanto podemos concluir que el potencial es tan el potencial de celda estándar sería 1 punto 53 volts verdad 1.53 volts y hay que hacer explícito que es positivo verdad y recordemos que cuando nuestro potencial de celda es positivo esto significa que tenemos una reacción espontánea así que aquí tenemos una reacción espontánea que era justo lo que habíamos predicho verdad nosotros hicimos la predicción de que el plomo 2 positivo si va a poder oxidar el aluminio verdad así que aquí es lo justamente lo que habíamos predicho habíamos dicho que si utilizando la regla de la diagonal simplemente dibujando esta flecha y ahora que hemos calculado el potencial es de ese el de estándar también hemos visto que que nuestra predicción era cierta verdad ahora vamos a hacer el caso del cobre verdad ya hemos dicho que el plomo dos positivos no va a ser capaz de oxidar el cobre verdad ahora vamos a intentar confirmar esto calculando el potencial de celda estándar para nuestra predicción así que vamos a considerar esta misma semilla reacción que tenemos aquí verdad esta es la misma que utiliza el plomo 2 positivo y también vamos a considerar esta otra semi reacción verdad pero vamos a tener que considerarla en digamos en dirección contraria verdad y cuando consideramos la directa de la reacción en dirección contraria tenemos que cambiar el signo de nuestro potencial de reducción muy bien así que vamos a hacer esto regresemos abajo donde teníamos mucho espacio para hacer todo esto y empecemos colocando la semi reacción de reducción que simplemente sería el plomo dos positivos cierto al cual le agregamos dos electrones y esto nos da plomo sólido muy bien ahora bien para la semi reacción de oxidación nosotros consideramos la reacción la semi reacción contraria verdad sería el cobre sólido que nos produce 2 positivo sobre 2 positivo y además los electrones verdad está justamente perdiendo electrones ahora bien los potenciales de reducción el potencial de reducción estándar para la primera reacción era justamente menos 0.13 si así es es menos 0.13 aquí tendremos menos 0.13 mientras que el potencial estándar de oxidación era el que teníamos en esta semi reacción de reducción pero con el signo contrario verdad entonces sería menos 0.34 así que para encontrar la reacción completa lo único que tenemos que hacer es sumar estas dos semi reacciones para encontrar la reacción total o completa y de hecho en este caso ya tenemos el mismo número de electrones verdad así que estos se cancelan y colocamos primero los reactivos verdad que serían estos que tenemos aquí y sería 2 positivo más cobre sólido eso nos produce nuestros productos verdad que en este caso serían plomo sólido y cobre 2 positivo entonces lo anotamos sería sería plomo sólido más cobre 2 positivo muy bien y aquí ya tenemos nuestra reacción total ahora si calculamos el potencial de es el de estándar tenemos que encontrar tenemos que encontrarlo simplemente sumando el potencial de reducción estándar y el potencial de oxidación estándar así que esto sería el potencial de celda estándar sería menos 0.13 menos 0.13 más o bueno si le sumamos menos 0.34 y de una vez vamos a poner el resultado porque eso es muy fácil de calcular sería menos 0.47 volts muy bien nuestro potencial de celda estándar sería menos 0.47 volts y entonces para esta reacción hemos obtenido que el potencial de es el de estándar es negativo y sabemos que cuando esto ocurre no es una reacción espontánea muy bien entonces esta no es una reacción espontánea no es una reacción espontánea verdad simplemente porque hemos calculado el potencial de celda estándar y es negativo de hecho si calcularemos por ejemplo el cambio estándar en la energía libre verdad como el potencial de celda estándar es negativo entonces tendríamos que el cambio en la energía y el cambio si el cambio de la energía libre sería de valor positivo verdad y cuando tenemos un valor positivo en el cambio en la energía libre entonces no es una reacción espontánea así que vamos a arriba vamos a arriba en donde habíamos planteado nuestro problema y podemos ver que hemos confirmado nuestra predicción verdad de que el plomo 2 positivo no iba a oxidar el cobre sólido verdad esta no es una reacción espontánea así que el aluminio el aluminio es más fácilmente oxidado porque el cobre es cierto así que podrías ver cómo funciona utilizando este ejemplo utilizando digamos la regla de la diagonal o podrías calcular digamos el potencial de celda estándar muy bien podríamos ver que por ejemplo el aluminio que tenemos justamente aquí aquí tenemos nuestro aluminio el aluminio tiene un valor más negativo para el el potencial de reducción estándar y de ahí que es más fácilmente oxidado verdad así que el aluminio es más fácilmente oxidado que el cobre y por eso es que decimos que el aluminio es más activo déjenme escribirlo aquí el aluminio es más activo más activo que el cobre que el cobre así que si recuerdas digamos la serie de actividades o bueno puedes explicar la serie de actividades que tenemos en química general simplemente fijándonos en los potenciales de reducción estándar