Reacciones de oxidación reducción: redox

En las reacciones químicas, a veces los reactivos ganan y pierden electrones. Este es el caso de las reacciones de oxidación reducción o redox, donde un reactivo se oxida (pierde uno o más electrones) y el otro se reduce (gana uno o más electrones).

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OXIDANTE Y REDUCTOR

Un oxidante es toda especie química que puede provocar una oxidación. Al reaccionar, un oxidante se reduce. Un reductor es cualquier especie química que puede provocar una reducción. Al reaccionar, un reductor se oxida.

Por ejemplo, si a una disolución acuosa de iones Cu2+ (azul), se le añaden limaduras de hierro, se comprueba, por un lado, que el color azul desaparece. Los iones Cu2+ han reaccionado. Por otro lado, en la disolución se forman iones Fe2+, que se manifiesta por el precipitado verdoso que forman en presencia de sosa. También se observa que el hierro queda recubierto por un depósito rojo. Se forma cobre metálico. El balance de la reacción es el siguiente:

El hierro ha sido oxidado por los iones, que a su vez han sido reducidos por el hierro. Esta es una reacción de oxidación reducción en la que el hierro es el reductor y el cobre el oxidante.

Siempre que una especie química gana electrones, hay otra que los pierde. La oxidación de un cuerpo corresponde a una pérdida de electrones y la reducción corresponde a una ganancia de electrones.

En el ejemplo, el oxidante son los iones, los cuales son susceptibles de captar uno o varios electrones; el reductor es el hierro, el cual cede fácilmente sus electrones.

EL PAR REDOX

La reacción redox es un intercambio de electrones entre el oxidante de un par redox y el reductor de otro par. El par redox se forma cuando a cualquier oxidante de un tipo se le puede asociar un reductor del mismo tipo, y viceversa. Se designa por Ox/Red. Los pares y se denominan pares conjugados.

EL NÚMERO DE OXIDACIÓN

El número de oxidación es una carga que se asigna a los átomos que forman una especie química considerando su electronegatividad respecto de los elementos con que está combinado.

Las siguientes reglas determinan el número de oxidación:

a)El número de oxidación de cualquier elemento libre es cero. Por ejemplo, Fe tiene el número de oxidación 0.

b)El número de oxidación de un ión monoatómico coincide con su carga. Por ejemplo, el número de oxidación del ión es +1.

c)El oxígeno combinado tiene número de oxidación -2, excepto en los peróxidos en que es -1 y en los superóxidos en que es -½.

d)El hidrógeno combinado tiene número de oxidación +1, excepto en los hidruros en que es -1.

e)El número de oxidación de los metales alcalinos combinados es +1, el de los metales alcalinotérreos combinados es +2 y el del aluminio combinado es +3.

f)En un ión poliatómico, la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos coincide con la carga del ión.

g)En un compuesto neutro, la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos es cero.

IGUALACIÓN DE ECUACIONES REDOX POR EL MÉTODO DEL IÓN ELECTRÓN

Este método se utiliza para igualar reacciones redox que tienen lugar en disolución acuosa y se basa en el hecho de que en toda reacción redox el número de electrones perdidos por el reductor es igual al número de electrones ganados por el oxidante. Para igualar una ecuación redox por el método del ión electrón se considera el siguiente procedimiento:

1. Escribir los números de oxidación de todos los átomos.

2. Observar cuáles son los átomos que cambian de número de oxidación. Siempre deben ser dos. Uno de ellos aumenta el número de oxidación se oxida y el otro disminuye el número de oxidación se reduce.

3. Escribir las dos semirreacciones que se producen, una de oxidación y la otra de reducción.

4. Igualar estequiométricamente las dos semirreacciones, teniendo en cuenta que si hay un exceso de átomos de oxígeno en un miembro de la semirreacción se igualan añadiendo agua al otro miembro y si hay un exceso de átomos de hidrógeno se añaden en el otro miembro.

5. Una vez igualadas estequiométricamente ambas semirreacciones se determina el número de electrones implicados en cada semirreacción.

6. Multiplicar ambas semirreacciones por números adecuados de modo que el número de electrones implicados en cada semirreacción sea el mismo.

7. Sumar las dos semirreacciones, obteniéndose la ecuación iónica global.

8. La ecuación molecular se obtiene a partir de la ecuación iónica añadiendo los iones que no han tomado parte en el proceso.

ACTIVIDADES

I. Define:

a)Redox:

b)Oxidante:

c)Reductor:

II. Reconoce las proposiciones falsas y corrígelas:

___ Se llama oxidación cuando a cualquier oxidante de un tipo se le puede asociar un reductor del mismo tipo, y viceversa.

___ El número de oxidación es una carga que se asigna a los átomos que forman una especie química considerando su electronegatividad respecto de los elementos con que está combinado.

III. Cita:

a)Las reglas que determinan el número de oxidación:

b)Los procedimientos para igualar una ecuación redox:
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