IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES DE OXIDACIÓN Y DE REDUCCIÓN

Se denomina reacción de reducción-oxidación, de óxido-reducción o, simplemente, reacción redox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.

Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte:

• El agente oxidante es aquel elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

• El agente reductor Es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir siendo oxidado.²

Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par redox». Análogamente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado. Cuando una especie puede oxidarse, y a la vez reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la oxidación-reducción de esta especie se le llama anfolización.

La oxidación es una reacción química donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidación.

Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el estado de oxidación de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un intercambio de iones. Implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en estos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia de electrones.

Por ejemplo, en la reacción de formación del cloruro de hidrógeno a partir de los gases dihidrógeno y dicloro, se da un proceso redox y sin embargo se forma un compuesto covalente.

Estas dos reacciones siempre se dan juntas; es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón, se prefiere el término general de reacciones redox.

Característica y representaciones de las reacciones redox

reacciones redox: nombre simplificado de las reacciones de reducción-oxidación, son aquellas reacciones de tipo químico que llevan a la transferencia de electrones entre reactivos, alterando el estado de oxidación. De este modo, un elemento libera electrones que otro elemento acepta.características de las reacciones redox...la característica de la reacción redox es el intercambio de electrones.representaciones de las reacciones redox...representación gráfica y teórica de las reacciones químicas de óxido-reducción. En una reacción de óxido-reducción hay elementos que se reducen y elementos que se oxidan, los primeros ganan electrones y los segundos pierden, o sea, hay electrones moviéndose de un lugar a otro.ejemplos...Prevención de la corrosiónReciclaje de pilasPilas de combustibleSíntesis electrolítica del aluminioRecubrimientos metálicosconclusión...En esta presentación aprendí donde se aplican las reacciones redox y es en las pilas, también cuales son las características y aplicaciones de estas reacciones.

Las reacciones redox, es la abreviatura que hace referencia a las reacciones de oxidación-reducción, las cuales incluyen un gran número de transformaciones químicas, con especial importancia práctica, como por ejemplo, la oxidación de los metales al contacto con el aire, la combustión de diversas sustancias, los procesos electrolíticos, la producción energética de las pilas, etc.

• Semirreación de oxidación: donde el magnesio cede los dos electrones de valencia que posee, diciendo que éste se ha oxidado.

• Semirreación de reducción: donde cada átomo de flúor participante, recibe un electrón, diciendo que éste se ha visto reducido, así los dos electrones que cede el magnesio los reciben los dos átomos de flúor.

Actualmente los conceptos de oxidación-reducción se han ampliado, no limitándose al aumento o disminución de la cantidad de oxígeno participante en la reacción, sino viéndose incluidos todos los procesos en los cuales tengan lugar una transferencia de electrones.

Por ejemplo, el proceso de síntesis del fluoruro de magnesio, MgF2, partiendo de los elementos que lo forma:

Mg(s) + F2(g) → MgF2 (s)

El producto obtenido, es el resultado final de la transferencia de electrones que tiene lugar en dos semirreaciones que ocurren de manera simultánea:

Mg -2e^- → Mg^2+

• La reacción global sería la suma de las dos semirreacciones anteriores:

Mg + F2 → Mg^2+ + 2F^- → MgF2

-En ésta reacción, el magnesio recibe el nombre de reductor, ya que, al ceder electrones se oxida, provocando que el flúor se reduzca.
– El flúor en cambio, se denominará oxidante, pues, al recibir los electrones y ser reducido, provoca la oxidación del magnesio.

En general, podemos resumir como:

• Reacción de oxidación-reducción, es la reacción que tiene lugar mediante la transferencia de electrones.
• Oxidación → Es el proceso en el cual se pierden electrones por parte del agente reductor.
• Reducción → Proceso en el que se produce la ganancia de electrones por parte del agente oxidante.

Numero de oxidación

En química, el estado de oxidación (EO) es indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química. Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus enlaces con elementos distintos fueran 100% iónicos. El EO es representado por números, los cuales pueden ser positivos, negativos o cero. En algunos casos, el estado de oxidación promedio de un elemento es una fracción, tal como +8/3 para el hierro en la magnetita (Fe₃O₄). El mayor EO conocido es +8 para los tetroxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hassio y algunos complejos de plutonios, mientras que el menor EO conocido es -4 para algunos elementos del grupo del carbono (elementos del grupo 18).

La oxidación se da cuando un elemento o compuesto pierde uno o más electrones. Generalmente, cuando una sustancia se oxida (pierde electrones), otra sustancia recibe o capta dichos electrones reduciéndose. Este es el mecanismo básico que promueve las reacciones de óxido-reducción o redox.

Cuando un átomo A necesita, por ejemplo, 3 electrones para obedecer la regla del octeto, entonces dicho átomo tiene un número de oxidación de -3. Por otro lado, cuando un átomo B tiene los 3 electrones que deben ser cedidos para que el átomo A cumpla la ley del octeto, entonces este átomo tiene un número de oxidación de 3+. En este ejemplo podemos deducir que los átomos A y B pueden unirse para formar un compuesto, y que esto depende de las interacciones entre ellos. La regla del octeto y del dueto pueden ser satisfechas compartiendo electrones (formando moléculas) o cediendo y adquiriendo electrones (formando compuestos de iones).Un átomo tiende a obedecer la regla del octeto para así tener una configuración electrónica igual a la de los gases nobles, los cuales son muy estables eléctricamente. Dicha regla sostiene que un átomo tiende a tener ocho electrones en su nivel de energía más externo. En el caso del hidrógeno este tiende a tener 2 electrones, lo cual proporciona la misma configuración electrónica que la del helio.

Los elementos químicos se dividen en 3 grandes grupos, clasificados por el tipo de carga eléctrica que adquieren al participar en una reacción química:

• Metales.

• No metales.

• Gases nobles.

Existen elementos metálicos que, dependiendo de las condiciones a que sean sometidos, pueden funcionar como metales o no metales indistintamente. A estos elementos se les denomina metaloides.

Reglas para asignar números de oxidación

ES NECESARIO TENER SIEMPRE EN CUANTA ESTAS REGLAS PARA DESIGNAR LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN A CADA ELEMENTO. ESTAS, FORZOSAMENTE DEBEN SER TOMADAS EN CUENTA PARA EL BALANCEO POR MÉTODO DE OXIDO - REDUCCIÓN!. RECOMENDAMOS QUE DE PREFERENCIA SEAN MEMORIZADAS.

• Todos los elementos en estado natural o no combinados tienen número de oxidación igual a CERO (0).

• Todos los elementos del grupo AI "alcalinos" (H, Li, Na, K, Rb,. Cs, Fr) en sus compuestos tienen número de oxidación de 1+.

• Todos los elementos del grupo 2A "alcalinoterreos" (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) en sus compuestos tienen número de oxidación 2+.

• El Hidrógeno en sus compuestos tienen número de oxidación 1+ excepto los hidruros  (hidruros: metales unidos al hidrógeno)cuyo numero de oxidación es 1-. 

• El oxigeno en sus compuestos tienen número de oxidación 2- excepto en los peróxidos (peróxido: cuando dos oxígenos están unidos entre sí. MeO2) cuyo número de oxidación es 1-.

• El azufre como sulfuro tienen número de oxidación 2-.

• Todos los elementos del grupo XII A "halogenos" (F, Cl, Br, I, At) en sus compuestos binarios tienen números de oxidación 1-.

• Todos los radicales concerban su numero de oxidación en las reacciones Químicas.

• La suma de las cargas de los números de oxidación debe ser igual a CERO.