Teoria redox

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TEORIA REDOX

Definiciones. Las reacciones en que se transfieren electrones de un átomo, ion o molécula a otro se llaman reacciones de oxidación-reducción o redox. La oxidación es el proceso en que un átomo, ion o molécula pierde uno o más electrones; la reducción implica ganancia de uno o más electrones por parte de un átomo, ion o molécula. Un agente reductor es una sustancia que pierde uno omás electrones y en este proceso se oxida; un agente oxidante gana uno o más electrones y con ello se reduce. Dicho de otra forma, un reductor es un donador de electrones y un oxidante es un receptor de electrones.
La oxidación y la reducción no pueden tener lugar de forma independiente, sino simultánea por transferencia de electrones desde el donador al receptor.
No obstante, es convenienteconsiderar los procesos de oxidación y de reducción por separado, expresándolos mediante semirreacciones representada cada una de ellas por la ecuación de la semirreacción ion-electrón. Véanse los siguientes ejemplos.
1. Semirreacciones de oxidación:
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2. Semirreacciones de reducción:

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Estas semirreacciones son reversibles; en 1 las semirreacciones representan una reducción si seescriben en dirección opuesta; en 2 las semirreacciones son de oxidación en dirección opuesta. El fenómeno puede representarse de una forma general mediante la relación general
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en que Ox representa la forma oxidada y Red la forma reducida de la sustancia que se transforma y n el número de electrones implicados en la semirreacción.
Combinando las ecuaciones de las semirreaccionesion-electrón separados se obtiene la ecuación de la reacción redox total.
La transferencia de electrones de un lugar a otro constituye un flujo de corriente eléctrica. Para generar corriente eléctrica puede utilizarse una combinación adecuada de reacciones químicas (células galvánicas). A la inversa, la corriente eléctrica puede aplicarse a originar reacciones químicas (electrólisis) en los electrodos deuna célula e1ectrolítica. Hay dos aspectos de las reacciones redox del máximo interés en análisis cuantitativo: (1) la cantidad de electricidad asociada con las reacciones químicas que tienen lugar; (2) la fuerza o potencial con que los electrones son transferidos.

Equivalencia en las reacciones redox

La ley de Faraday dice que una cantidad definida de electricidad (96, 492 culombios o unfaraday) está asociada con la reacción de un peso equivalente gramo de una sustancia. Por tanto, un faraday de electricidad está asociado a la transferencia de un átomo gramo o mol de electrones, y sobre esta base se define el peso equivalente de una sustancia en redoximetría. El peso equivalente es. el peso de sustancia que proporciona, reacciona con o es equivalente a un átomo gramo o 1001 deelectrones transferidos en la reacción de que se trate. Varios ejemplos ilustrativos se expusieron en el Cap. 22; otros se darán en la discusión de métodos redox específicos.

El potencial en las reacciones redox

Semicélulas (electrodos sencillos, pares redox). Si un trocito de un metal, por ejemplo, cinc, se coloca en agua o en una disolución diluida de iones cinc, el cinc presenta tendencia aperder electrones y a convertirse en ion cinc. Este fenómeno continuará hasta que la concentración de ion cinc en la disolución alcance un valor tal que se establezca un equilibrio entre d metal y sus iones:

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Una situación similar se produce para los demás metales en contacto con disoluciones de sus iones, como
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Cada semirreacción está caracterizada por un cierto potencial desemicélula o de electrodo, que representa la tendencia del metal a oxidarse formando iones, o la tendencia de estos iones a reducirse dando el metal.

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El potencial de un electrodo no puede medirse de forma directa. No obstante, si se conectan dos semicélulas puede medirse la fuerza electromotriz (fem) de la célula. La Fig. 26-1 representa una célula galvánica. Dicha célula está constituida...
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