Concepto de oxidación
La oxidación de un elemento, que se encuentra formando parte de un compuesto, es la carga con la cual se encuentra éste participando en ese compuesto, pudiendo ser ésta, positiva, negativa, cero, tratarse de números enteros o incluso fracciones.
Así, el concepto de oxidación en general se puede expresar, diciendo que ocurre cuando un átomo que es inestable, pierde un electrón, cosa que permite que dicho átomo pueda formar un compuesto nuevo con otros elementos.
En sus orígenes, el concepto de oxidación se dio a la combinación del elemento oxígeno, con otros elementos, como el hierro y el carbón, pues la combinación del hierro con el oxígeno, hacía que éste cambiase de color, dando el aspecto de estar cubierto de moho, y en el caso de la combinación con el carbono, se producía una combustión rápida, formando CO2. A partir de estas reacciones, se introducieron también los conceptos de oxidación rápida, y lenta.
Sin embargo, los científicos vieron que, también otros elementos de carácter no metálicos, se combinaban con otras sustancias de igual manera que lo hacía el oxígeno. Por ejemplo, el oxígeno arde en presencia de cloro, pero también le ocurre esto al antimonio y al sodio. Debido a la semejanza de las reacciones, los científicos decidieron ampliar la definición de oxidación, diciendo que la oxidación era el proceso mediante el cual se producía una perdida de electrones en un átomo, o en un ión.
Así, la sustancia participante en una reacción, que gana electrones, se conoce como agente oxidante, el cual contendrá átomos que se reducirán en la reacción.
Si una sustancia, en una reacción, gana electrones de manera fácil, se dirá que éste es un agente oxidante fuerte.
El número de oxidación, o estado de oxidación de un elemento dentro de un compuesto, es la carga que tendría este elemento si todo del compuesto estuviese formado por iones positivos, o iones negativos.
El número de oxidación se escribe como +n o –n, sobre el símbolo del elemento, mientras que, la carga real de los iones se escribe n+, o n-, en la parte superior derecha del ión (ejemplo: F^-), por lo que no debemos confundirnos.
Reglas de asignación del número de oxidación:
- Los elementos que se encuentran libres, por ejemplo H2, I2, Al, etc., serán asignados con el número de oxidación cero.
- Los iones monoatómicos, como el Cl^-, tendrán como número de oxidación, la carga del ión, por ejemplo en caso de Cl^-, el número será, -1.
- Metales alcalinos: +1
- Metales alcalinotérreos: +2
- Hidrógeno: La mayor parte de los compuestos en los que participa el hidrógeno, tipo, H2o, Ca(OH), etc. Se verán asignados con el número de oxidación +1. Sin embargo, los hidruros metálicos, participarán con el número,-1
- Oxígeno: En la mayoría de sus compuestos, HNO3, CO2, etc., será -2. pero en los peróxidos (K2O2, etc.) será -1.
- La suma de los números de oxidación de todos los elementos participantes debe ser: En el caso de un compuesto, el número de oxidación deberá ser neutro, es decir, cero. Y en el caso de un ión poliatómico, será la carga del ión.
Existen muchos tipos diferentes de oxidación, aunque por lo general, el término de oxidación se aplique a procesos de reacción lenta (u oxidación lenta), donde la energía que viene producida no es percibida, pues se disipa en el ambiente, un ejemplo puede ser, nuestra respiración o la putrefacción de ciertos materiales, como la madera.
Las oxidaciones rápidas, tienen efectos inmediatos, y fácilmente visibles, generando grandes cantidades de calor, con frecuente presencia de llama, debido a la elevación de la temperatura, (a estas reacciones también se las conoce como reacciones de combustión).
La oxidación, también es un proceso que origina corrosión, siendo ésta, la tendencia que poseen los metales a recuperar su estado natural, y situación de mínima energía.
En la realización de los procesos de oxidación, se utilizan distintos mecanismos o sistemas, dando así, diferentes tipos de oxidaciones:
- Oxidación química
- Oxidación biológica
- Oxidación electroquímica
- Oxidación térmica
- Oxidación catalítica, etc.
