Reacciones redox

Las reacciones redox, es la abreviatura que hace referencia a las reacciones de oxidación-reducción, las cuales incluyen un gran número de transformaciones químicas, con especial importancia práctica, como por ejemplo, la oxidación de los metales al contacto con el aire, la combustión de diversas sustancias, los procesos electrolíticos, la producción energética de las pilas, etc.

Actualmente los conceptos de oxidación-reducción se han ampliado, no limitándose al aumento o disminución de la cantidad de oxígeno participante en la reacción, sino viéndose incluidos todos los procesos en los cuales tengan lugar una transferencia de electrones.

Por ejemplo, el proceso de síntesis del fluoruro de magnesio, MgF2, partiendo de los elementos que lo forma:

Mg(s) + F2(g) → MgF2 (s)

El producto obtenido, es el resultado final de la transferencia de electrones que tiene lugar en dos semirreaciones que ocurren de manera simultánea:

• Semirreación de oxidación: donde el magnesio cede los dos electrones de valencia que posee, diciendo que éste se ha oxidado.

Mg -2e^- → Mg^2+

• Semirreación de reducción: donde cada átomo de flúor participante, recibe un electrón, diciendo que éste se ha visto reducido, así los dos electrones que cede el magnesio los reciben los dos átomos de flúor.

F2 + 2e^- → 2F

• La reacción global sería la suma de las dos semirreacciones anteriores:

Mg + F2 → Mg^2+ + 2F^- → MgF2

-En ésta reacción, el magnesio recibe el nombre de reductor, ya que, al ceder electrones se oxida, provocando que el flúor se reduzca.

– El flúor en cambio, se denominará oxidante, pues, al recibir los electrones y ser reducido, provoca la oxidación del magnesio.

En general, podemos resumir como:

• Reacción de oxidación-reducción, es la reacción que tiene lugar mediante la transferencia de electrones.
• Oxidación → Es el proceso en el cual se pierden electrones por parte del agente reductor.
• Reducción → Proceso en el que se produce la ganancia de electrones por parte del agente oxidante.

En la formación de compuestos iónicos, es bastante fácil advertir la transferencia de electrones entre dos elementos, siendo esto precisamente lo que caracteriza a las reacciones redox.

Sin embargo, en la gran parte de las reacciones no es tan fácil advertir la transferencia electrónica, especialmente entre las sustancias que son covalentes, por dicho motivo, se utiliza un criterio que permite identificar dichas reacciones redox.

Las reacciones redox, son procesos químicos en los que tiene lugar una variación del número de oxidación de los elementos participantes.

Dicha variación se produce en consecuencia de la transferencia de electrones, ya sea ésta, real o aparente.

Por ejemplo:

En la reacción: H2 (g) + Cl2 (g) → 2HCl (g)

– Asignamos los números de oxidación correspondientes a cada uno de los elementos que participan en la reacción:

H2 (g) + Cl2 (g) → 2 HCl (g)

0               0                  +1 -1

– El número de oxidación que tiene el hidrógeno, varía desde 0 hasta +1, lo que es equivalente a decir que cada átomo de hidrógeno pierde un electrón, por lo que en éste caso decimos que el hidrógeno es el reductor y que se encuentra oxidado.

– El cloro ha variado su número de oxidación de 0 a -1, lo que equivale a decir que cada átomo de este elemento ha ganado un electrón, por lo que se dice que es el oxidante de la reacción y que se ha reducido.

Algunos conceptos a tener en cuenta:

–Agente reductor: es la sustancia que contiene al elemento que posee el número de oxidación que aumenta, oxidándose y reduciendo a otro elemento.

–Agente oxidante: sustancia que contiene al elemento que disminuye el número de oxidación, reduciéndose y oxidando a otro elemento.

–Semirreacción de oxidación: proceso en el que un elemento aumenta el número de oxidación, perdiendo electrones.

–Semirreacción de reducción: proceso en el cual un elemento disminuye su número de oxidación, ganando electrones.

También cabe recordar que el número de oxidación, o también conocido como estado de oxidación, es la carga que debería tener el elemento en cuestión, si todo el compuesto estuviese formado por iones negativos y positivos.

Escribiéndose +n o –n, sobre el símbolo de cada elemento, no debemos confundir al número de oxidación, con la carga real de los iones que se describe como n+ o n-, en la parte superior derecha del ion.