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El estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto u otra especie química, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto o especie. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.
El átomo tiende a obedecer la regla del octeto para así tener una configuración electrónica similar a la delos 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 esta trata de tener 2 electrones, lo cual proporciona la misma configuración electrónica que la del helio.
Cuando un átomo -A- necesita, por ejemplo, 3 electrones para obedecer la regla del octeto, entoncesdicho átomo tienen 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 deldueto pueden ser satisfechas compartiendo átomos (moléculas) o cediendo y adquiriendo electrones (iones poli atómicos).
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.
Los elementos metálicos (los cuales ceden electrones) cuando forman compuestos tienen únicamente estados de oxidación positivos. Los elementos no metálicos y semimetálicos pueden tener estado de oxidación positivos y negativos, dependiendo del compuesto que estén constituyendo.
Cloruro de sodio2Na0 + Cl02 → 2Na1+ + 2Cl1−
Los gases de un solo tipo de elemento, en este caso el cloro, están presentes en forma diatómica.
El sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro de sodio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número deoxidación del cloro combinado es 1−, ya que acepta el electrón cedido por el sodio.
Oxido de aluminio
Al0 + O02 → Al3+ + 2O2−
El oxígeno está presente en forma diatómica (gas).
El aluminio (Al) se combina con el oxígeno (O), produciendo óxido de aluminio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación delaluminio combinado es 3+, ya que cede tres electrones. El número de oxidación del oxígeno combinado es 2−, ya que acepta hasta 2 electrones.
Los electrones cedidos y aceptados por los distintos elementos crean un problema con las cargas eléctricas. Por ejemplo, el aluminio cede tres electrones y el oxígeno sólo acepta dos, por lo que sobra uno. De esto se concluye que en la reacción no interviene unsolo átomo de oxígeno, por lo que se procede a balancear la ecuación, para que coincidan todos los electrones transferidos con las capacidades de cada elemento aceptor.
La ecuación balanceada queda así:
4Al0 + 3O02 → 4Al3+ + 6O2−
Con lo que se logra el balance perfecto para que se acomoden todos los electrones excedentes.
Características de la oxidación
Lista de estados de oxidación de loselementos.
El número de oxidación de un elemento libre o en estado basal es igual a 0.
Todos los elementos metálicos (los cuales ceden electrones) cuando forman compuestos tienen generalmente estados de oxidación positivos.
Los elementos no metálicos y semimetálicos pueden tener estados de oxidación positivos y negativos, dependiendo del compuesto que estén constituyendo.
Para cualquier...