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3.1 Oxidación y reducción

ESTADO DE OXIDACIÓN (E.O.) (O NÚMERO DE OXIDACIÓN).

“Es la carga que tendría un átomo si todos sus enlaces fueran iónicos, es decir, considerando todos los enlaces covalentes polares como si en vez de tener fracciones de carga tuvieran cargas completas”.

En el caso de enlaces covalentes polares habría que suponer que la pareja de electrones compartidos están totalmente desplazados hacia el elemento más electronegativo.

El E.O. no tiene porqué ser la carga real que tiene un átomo, aunque a veces coincide.

Principales estados de oxidación.

• Todos los elementos en estado neutro tienen E.O. = 0.

• El oxígeno (O) en óxidos, ácidos y sales oxácidas tiene E.O. = –2.

• El hidrógeno (H) tiene E.O. = –1 en los hidruros metálicos y +1 en el resto de los casos que son la mayoría.

• Los metales formando parte de moléculas tienen E.O. positivos.

Ejemplos

CO2: el átomo de C forma dos enlaces covalentes con dos átomos de O más electronegativo que él. Comparte los 4e– , pero para saber cuales son los E.O. hay que suponer que el C los pierde, y que el O los gana, con lo cual la carga que tendría el C sería “+4” y la del O “–2” ⇒ E.O. (C) = +4; E.O. (O) = –2.

El S tiene estados de oxidación +2, +4 y +6 según comparta 2, 4 o los 6 electrones de valencia con un elemento más electronegativo (por ejemplo O).

Cálculo de estado de oxidación (E.O.).

La suma de los E.O. de una molécula neutra es siempre 0 y de un ion es igual a su carga eléctrica.

DEFINICIÓN DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN.

El término OXIDACIÓN comenzó a usarse para indicar que un compuesto incrementaba la proporción de átomos de Oxígeno.

Igualmente, se utilizó el término de REDUCCIÓN para indicar una disminución en la proporción de oxígeno.

En la actualidad, estos conceptos son un caso particular de un concepto más profundo, mas general. Se consideran los procesos de oxidación-reducción como fenómenos en los que tiene lugar una transferencia de electrones.

El oxigeno, que excepto el flúor es el elemento mas electronegativo, tiene tendencia a captar electrones, que le cede el elemento que se una a el.

Oxidación. Es la reacción en la que un átomo de un elemento o de un compuesto pierde electrones.

Reducción. Es la reacción en la que un átomo de un elemento o de un compuesto gana electrones.

Siempre que se produce una oxidación debe producirse simultáneamente una reducción. Cada una de estas reacciones se denomina semirreacción.

OXIDANTES Y REDUCTORES

• OXIDANTE: Es la sustancia capaz de oxidar a otra; capaz por tanto de captar electrones que esa es otra sustancia debe perder para oxidarse. El oxidante, cuando actúa como tal, se reduce.

• REDUCTOR: Es la sustancia capaz de reducir a otra, capaz por tanto de ceder los electrones que esa otra sustancia debe ganar para reducirse. El reductor, cuando actúa como tal, se oxida.

Los procesos de oxidación y reducción van siempre unidos. Cuando un átomo capta electrones es porque otro los pierde, por tanto, siempre que hay una oxidación se produce simultáneamente una reducción. No debe hablarse de procesos aislados de oxidación o de reducción sino de reacciones de oxidación-reducción.

Los electrones que pierde el reductor los gana el oxidante:

Estados de oxidación

Se llama número de oxidación al numero de electrones ganados o cedidos total o parcialmente por el elemento al formar el compuesto. Coincide con la carga que tendría el átomo si todos los enlaces en el compuesto del que forma parte fuesen iónicos.