Quimico
Definición
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, yotro que los acepte:
El agente oxidante es el 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.
Cuando un elemento químico reductor cedeelectrones 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.
Por lo tanto, en el proceso de oxidación un átomo o ioncede uno o más electrones; mientras que en el de reducción, el átomo o ion capta uno o más electrones. Ambos procesos son complementarios y ocurren simultáneamente. De ahí el nombre de reacciones redox.
En los procesos de óxido-reducción, la transferencia de electrones siempre ocurre desde un agente reductor a un agente oxidante.
Átomo o ion que se:
Oxida
Reduce
Cede electrones
Aumentasu número de oxidación
Es un agente reductor
Acepta electrones
Disminuye su número de oxidación
Es un agente oxidante
Procesos biológicos de óxido reducción
Los procesos biológicos que producen energía tales como fotosíntesis y respiración dependen en último término de reacciones de iontercambio de electrones y protones. Las bases químicas de estos procesos constituyen el temacentral de este artículo.
Muchos de los procesos esenciales en la célula viviente implican intercambios de cargas eléctricas en fenómenos en que participan iones y electrones. Los iones K+, H+, Cl-, etc) son en general solubles, lo que quiere decir que pueden desplazarse en el medio esencialmente acuoso de las células. Los electrones, que en adelante simbolizaremos como e, no son solublesy deben movilizarse a través de conductores especiales. En esta edición de Cuadernos de la Ciencia queremos referirnos a estos conductores biológicos, con especial atención a su participación en los procesos celulares de obtención de energía, la que se acumula en una molécula llamada ATP.
Un concepto esencial para entender la síntesis de ATP es el de energía libre que cuantifica la cantidad de energíadisponible para efectuar trabajo. Cualquier reacción química , tenga ésta lugar en una célula o no ocurre sólo en la dirección de menor energía libre . Los seres vivos obtienen energía por tres por tres tipos de procesos: respiración, fermentación y fotosíntesis (Fig. 1). En la combinación de fermentación y respiración , la reacción de carbohidratos con O2 para dar CO2 y agua libera una grancantidad de energía libre.
Lo que la transforma en una reacción favorecida termodinámicamente. En la fotosíntesis, la misma reacción tiene lugar en sentido inverso: CO2 se combina con agua para producir carbohidratos y oxígeno molecular (O2). Esta reacción sólo es termodinámicamente posible si se le proporciona energía desde una fuente externa. En forma natural, esta energía proviene del sol yasí en estructuras especiales de plantas y microorganismos deben absorberse varios fotones (o unidades mínimas de luz) por cada molécula de anhídrido carbónico convertido a carbohidrato, Los fotones son absorbidos por moléculas de pigmentos, las cuales como resultado de esta excitación pasan a un estado de mayor energía libre generando la fuerza impulsora para la transformación del C02.
ATP y...
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