Reacciones de Oxidación y reducción Introducción Existen muchos fenómenos a tu alrededor y en tu cuerpo relacionado con los procesos REDOX. Reducción del CO2 Oxidación de combustibles Oxidación de metales Oxidación de nutrientes Alcance y Campo de Aplicación La disciplina que estudia las leyes de que rigen los procesos redox y su relación con la producción de electricidad se llama electroquímica. Reacciones Ácido base v/s reacciones REDOX Ácido - base Óxido - reducción Se producen debido a la transferencia de protones (H+) desde una sustancia ácida a una básica. Se deben principalmente a la transferencia de electrones (e-) entre una especie química a otra, en forma simultánea. Concepto de oxidación y reducción Oxidación: • Un átomo o ion se oxida • Aumenta su estado de oxidación • Cede o pierde electrones Agente Reductor: Es la especie química que se oxida, es decir, la que cede electrones. Reducción: • Un átomo o ion se reduce • Disminuye su estado de oxidación • Gana o acepta electrones Agente Oxidante: Es la especie química que se reduce, es decir, la que acepta electrones. Observaciones En los procesos de óxido reducción, la transferencia de electrones ocurre siempre desde un agente reductor a un agente oxidante. Esquematizando los conceptos Semireacción de oxidación Semireacción de reducción Ejercicios Identificar: Oxidación, reducción, agente oxidante y agente reductor. Al3+ + 3e- 1. Al 2. Ca2+ + 2e- Mg2+ + 2e- 3. Mg 4. Na+ 5. 2H+ + 1e+ 2e- 6. 2I 7. Cl2 Ca Na H2 I2 + 2e- + 2e- 2Cl- Estado o número de oxidación Se define como la carga asignada a cada átomo que forma de un compuesto. Indica la cantidad de electrones que podría ganar, perder o compartir en la formación de un compuesto. Para determinar el estado de oxidación se debe seguir las siguientes reglas. Reglas para determinar Estado de oxidación 1. El estado de oxidación de cualquier átomo en estado libre, es decir, no combinado, y moléculas biatómicas es CERO. Elementos no combinados Moléculas biatómicas Cu, Al, Ar, Ag H2, O2, Cl2, Br2 Reglas para determinar Estado de oxidación 2. El estado de oxidación del hidrógeno es +1, excepto en el caso de los hidruros (MHv), donde es -1. Ácidos H2SO4 +1 Hidruros NaH -1 Reglas para determinar Estado de oxidación El estado de oxidación del oxígeno en la mayoría de los compuestos es -2, excepto en los peróxidos (M2O2v) donde es -1 y cuando se encuentra unido con el fluor, donde actúa con estado de oxidación +2. Peróxidos Na2O2 -1 Con Fluor F2O +2 Reglas para determinar Estado de oxidación En los iones simples, cationes (+) y aniones (-), el estado de oxidación es igual a la carga del ion. Ejemplos: Cationes Aniones Cu2+ = +2 Cl- = -1 Na+ = +1 S2- = -2 Reglas para determinar Estado de oxidación En los iones poliatómicos, la suma de los estados de oxidación de todos los átomos debe ser igual a la carga del ion. Ejemplo: SO42- Nº at. Est. Ox. S= 1 • O= 4 • X = X -2 = -8 -2 X=6 Reglas para determinar Estado de oxidación En las moléculas neutras, los estados de oxidación de todos los átomos deben sumar CERO. Ejemplo: H2SO4 Nº at. Est. Ox. H= 2 • +1 = +2 S= 1 • X = X O= 4 • -2 = -8 0 X=6 Determinación del Estado de Oxidación A través de una ecuación matemática. Ejemplo: Calcular el estado de oxidación del nitrógeno en el HNO3 H N O3 1 (+1) + 1 • X + 3 (-2) = 0 X = +5
