Cómo equilibrar una reacción entre dicromato y etanol

No creo que ninguna de las respuestas dadas aquí sea correcta. Cuando el diclorato oxida el etanol, no produce CO [matemáticas] _2 [/ matemáticas], produce ácido acético. Las dos medias reacciones serían:

H [matemática] _2 [/ matemática] O + C [matemática] _2 [/ matemática] H [matemática] _5 [/ matemática] OH → CH [matemática] _3 [/ matemática] COOH + 4 H [matemática] ^ + [ / matemáticas] + 4 e [matemáticas] ^ – [/ matemáticas]

6 e [matemática] ^ – [/ matemática] + 14 H [matemática] ^ + [/ matemática] + Cr [matemática] _2 [/ matemática] O [matemática] _7 ^ {2 -} [/ matemática] → 2 Cr [matemáticas] ^ {3 +} [/ matemáticas] + 7 H [matemáticas] _2 [/ matemáticas] O

La reacción general sería:

3 C [matemática] _2 [/ matemática] H [matemática] _5 [/ matemática] OH + 16 H [matemática] ^ + [/ matemática] + 2 Cr [matemática] _2 [/ matemática] O [matemática] _7 ^ { 2 -} [/ matemática] → 3 CH [matemática] _3 [/ matemática] COOH + 4 Cr [matemática] ^ {3 +} [/ matemática] + 11 H [matemática] _2 [/ matemática] O

Por cierto, esta reacción solía usarse como una prueba de sobriedad de campo. Se colocaron cristales de dicromato naranja en un tubo. Si un sospechoso respirara por el tubo y hubiera alcohol en su aliento, reaccionaría con el dicromato y lo convertiría en Cr [matemáticas] ^ {3 +} [/ matemáticas] que es verde. Entonces, si el tubo cambió de naranja a verde, ese resultado se usó como evidencia de que la persona estaba borracha. La reacción no puede decir qué tan borracha podría estar la persona, pero, en ese momento, fue una prueba de campo útil para la sobriedad.

Agregamos 3 H2O para hacer una ecuación equilibrada.

1. C2H5OH tiene 2 C, 1 O, 6 H. Necesitamos convertirlo en 2 CO2, que tiene 2 C pero 4 O, 0 H.
2. En C2H5OH, los dos carbonos juntos tienen un número de oxidación combinado -4. (Esa es la única forma de obtener una molécula sin carga si H = +1 y O = -2).
3. En CO2, el número de oxidación para el carbono es +4, entonces 2 CO2 tiene +8 para los átomos de carbono combinados.
4. Entonces, vamos de 2C (-4) a 2C (+8), una diferencia de 12 electrones. Hasta ahora, la ecuación (desequilibrada) es C2H5OH → 2 CO2 + 12 e-.
5. Para equilibrar esta ecuación en lo que respecta a la carga, necesitamos agregar 12 H + al lado derecho de la ecuación: C2H5OH → 2 CO2 + 12 H + + 12 e-. Notamos que los elementos H y O todavía están desequilibrados.
6. Por lo tanto, equilibramos los átomos de oxígeno agregando 3 H2O al lado izquierdo de la ecuación: C2H5OH + 3 H2O → 2 CO2 + 12 H + + 12 e-. Vemos que los átomos de hidrógeno también se equilibran con este paso.
7. Tenga en cuenta que no estamos sacando H + y H2O de la nada. El problema debería haber indicado que esto se tomó en solución ácida (es decir, solución acuosa ácida). Entonces habría agua y H + disponibles.
8. En Cr2O7 (2-) + 6 e- → 2 Cr (3+), necesitamos 6 e- porque los 2 Cr en Cr2O7 (2-) tienen +12 como su número de oxidación combinado (eso es +6 cada Cr) y el 2 Cr en 2 Cr (3+) tiene +6 número de oxidación combinado.
9. Nuevamente, equilibre los cargos agregando el número requerido de H +. Obtenemos Cr2O7 (2-) + 14 H + + 6 e- → 2 Cr (3+). Esto equilibra la carga: 6+ → 6+.
10. ¡Casi estámos allí! Usando agua para equilibrar los átomos de oxígeno e hidrógeno, obtenemos Cr2O7 (2-) + 14 H + + 6 e- → 2 Cr (3+) + 7 H2O.
11. En resumen, tenemos la semirreacción de oxidación C2H5OH + 3H2O → 2 CO2 + 12 H + + 12 e- y la semirreacción de reducción Cr2O7 (2-) + 14 H + + 6 e- → 2 Cr (3+) + 7 H2O
12. Antes de agregar estas semirreacciones juntas, tienen que involucrar la misma cantidad de electrones ganados y perdidos. En este caso, duplicando la semirreacción de reducción hará esto: 2 Cr2O7 (2-) + 28 H + + 12 e- → 4 Cr (3+) + 14 H2O.
13. Agregar las medias reacciones ahora nos da C2H5OH + 3 H2O + 2 Cr2O7 (2-) + 28 H + + 12 e- → 2 CO2 + 12 H + + 12 e- + 4 Cr (3+) + 14 H2O. Podemos eliminar especies idénticas de cada lado de la ecuación, dando la ecuación redox equilibrada total (¡comprobar!) De C2H5OH + 2 Cr2O7 (2-) + 16H + → 2 CO2 + 4 Cr (3+) + 11 H2O.

Dado que la oxidación de etanol en solución de agua ácida requiere una base para reaccionar con los hidrógenos y la base más fuerte presente [en concentraciones razonables] es agua, el agua acepta los protones que forman H3O + [simplificado como H +]

Ver detalles explicados desde aquí.

Estos ocurren en medio de ácido o base.