Reaccions REDOX

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS
EN EL VALLE DE SULA (UNAH-VS)
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUÍMICA GENERAL QQ 100, QQ 103 Y QQ 206

REACCIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN

¿Qué tienen en común un incendio forestal, la oxidación del acero, la combustión en los vehículos y el metabolismo de los alimentos en el cuerpo humano? Todos estos importantes procesos son reacciones de óxido-reducción.De hecho prácticamente todos los procesos que proporcionan energía para calentar casas, dar potencia a los vehículos y permiten que las personas trabajen y jueguen dependen de reacciones de óxido-reducción. Cada vez que se enciende un automóvil o una calculadora, se mira un reloj digital o se escucha radio en la playa, se depende de una reacción de óxido-reducción que da potencia a las bateríasque usan estos dispositivos.

Reacciones de óxido-reducción
Veamos la siguiente reacción: el cloruro de sodio se forma al reaccionar sodio elemental con cloro.

2Na(s) + Cl2(g) 2NaCl(s)

Como el sodio y el cloro elementales contienen átomos neutros y se sabe que el cloruro de sodio contiene iones Na+ y Cl- , en esta reacción debe efectuarse una transferencia de electrones de losátomos de sodio a los de cloro. Las reacciones de este tipo en las cuales se transfieren uno o más electrones se llaman reacciones de óxido-reducción o reacciones redox.

La oxidación se define como pérdida de electrones y la reducción es la ganancia de electrones. Al reaccionar el cloro y el sodio elementales, cada átomo de sodio pierde un electrón y forma un ion 1+; por tanto, se dice que elsodio se oxida. Cada átomo de cloro gana un electrón y forma un ion cloruro negativo, y por tanto se reduce. Siempre que un metal reacciona con un no metal para formar un compuesto iónico se transfieren electrones del metal al no metal; en consecuencia,
estas reacciones siempre son de óxido-reducción y el metal se oxida (pierde electrones) y el no metal se reduce (gana electrones).

Ejemplo 1 Enlas siguientes reacciones identifique el elemento que se oxida y el que se reduce

a. 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)

b. 2Al(s) + 3I2(s) 2AlI3(s)

Solución:
a. Se sabe que los metales del grupo 2 forman cationes 2+ y los no metales del grupo 6 forman aniones 2-, por lo que se predice que el óxido de magnesio contiene iones Mg2+ y O2- Esto significa que en lapresente reacción cada Mg pierde dos electrones para formar Mg2+ y por tanto se oxida. Además cada O gana dos electrones para formar O2- y se reduce.
b. Él ioduro de aluminio contiene iones Al3+ e I- de manera que los átomos de aluminio pierden electrones (se oxidan) y los de yodo ganan electrones (se reducen).

Aunque las reacciones entre metales y no metales se identifican como redox, es más difícildecidir si una reacción entre no metales es también de este tipo. De hecho en la mayoría de las reacciones redox importantes participan solamente no metales. Por ejemplo, en reacciones de combustión, como la de metano con oxígeno:

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) + energía

son procesos de óxido-reducción. Aunque ninguno de los reactivos o productos de la reacciónes iónico si hay una transferencia de electrones del carbono al oxígeno. Para explicar lo anterior es necesario introducir el concepto de estados de oxidación.

Estados de oxidación
El concepto de estados de oxidación (llamados en ocasiones números de oxidación) permite saber qué ocurre con los electrones en las reacciones de óxido-reducción asignando cargas a los diversos átomos de uncompuesto. En ocasiones estas cargas son aparentes. Por ejemplo, en un compuesto iónico binario los iones tienen cargas que se identifican fácilmente: en el cloruro de sodio, el sodio es + 1 y el cloro es -1; en el óxido de magnesio el oxígeno es -2 y el magnesio es +2; y así sucesivamente. En estos compuestos iónicos binarios los estados de oxidación son simplemente las cargas de los iones.

Ion...