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Reacciones de oxidación-reducción, redox

Típico ejemplo de reacción redox de oxidación de mealesque se da en la naturaleza
Oxidación metálica, ejemplo cotidiano de reacción de oxidación y reducción. Imagen de steven underhill en Pixabay.

En las reacciones de oxidación y reducción; en adelante denominadas redox, aparte de recombinarse los átomos de las especies químicas implicadas; también se produce una transferencia de electrones entre distintas especies químicas. El ejemplo más común de reacción redox es la corrosión de metales expuestos al aire; donde la formación del óxido metálico implica la transferencia de electrones del metal al oxígeno. 

Las reacciones de oxidación y reducción, redox

La reacción por la cal un átomo pierde electrones se conoce como oxidación; por el contrario la reacción por la que ganaría electrones se conoce como reducción. Estas dos reacciones ocurren siempre a la vez y se las denomina reacción redox; y  además se debe cumplir que el número de electrones implicados en la oxidación debe ser el mismo para los electrones involucrados en la reducción. Veamos un ejemplo de ello.

Los estados de oxidación en las reacciones redox

La consecuencia inmediata de la transferencia de electrones entre especies, durante la reacción redox, es que hay un cambio en la carga electrónica; tanto en los elementos que ceden electrones como en aquellos que los reciben. Esto es fácil de ver en reacciones entre elementos en su forma libre; como por ejemplo:

La cosa se complica cuando, por ejemplo, están implicados más de un elemento no-metálico, y en vez de formarse enlaces iónicos, se forman enlaces covalentes; entonces ¿hay alguna manera de saber predecir una reacción redox para casos más complicados?

 

Cómo predecir si un elemento se va a oxidar o reducir

El estado de oxidación aumenta en el elemento que pierde electrones, por el contrario, si el elemento gana electrones su estado de oxidación disminuye. Y en una reacción redox se denomina agente oxidante a aquel elemento o sustancia que es capaz de oxidar a otras, y agente reductor a la que es capaz de reducir a otras; en general se caracterizan por:

 

Agente oxidante: produce la oxidación de otras sustancias, contiene un elemento cuyo número de oxidación se reduce o disminuye, lógicamente gana electrones.

Agente reductor: produce la reducción de otras sustancias, contiene un elemento cuyo de número de oxidación aumenta y en consecuencia pierde electrones.

 

Como regla general para identificar a los agentes oxidantes/reductores en una reacción redox, se considerará que si un elemento se encuentra en el estado de oxidación más alto será un agente oxidante y si se encuentra en el estado de oxidación más bajo será un agente reductor. Sin embargo el cambio de estado de oxidación de un elemento no implica que haya habido una transferencia real de electrones entre elementos, sino simplemente una variación en los números de oxidación, esto se da por ejemplo en sustancias formadas por no-metales.

Por lo tanto; para saber si ha habido un proceso redox en una reacción hay que fijarse en la carga, también llamado estado de oxidación, de las especies implicadas; antes y después de la reacción.

Cuando reaccionan un metal y no-metal, el metal siempre se va a oxidar (aumentar su número de oxidación) y el no-metal a reducir (disminuir su número de oxidación); en este caso, la carga real de las especies coincide con su estado de oxidación por unirse a través de un enlace iónico.

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