Acuerdo 286 Química Oxidación - Reducción Recopiló: M.C. Macaria Hernández Chávez Redox Las reacciones redox o de óxido-reducción son aquellas donde hay movimiento de electrones desde una sustancia que cede electrones (reductor) a una sustancia que capta electrones (oxidante). • La sustancia que cede electrones, se oxida. • La sustancia que gana electrones, se reduce. Formación de óxido de zinc En la formación de óxido de zinc, el átomo de zinc pierde dos electrones durante la reacción y se convierte en ión zinc. Su número de oxidación aumenta desde cero hasta 2+. El átomo de oxígeno gana dos electrones del zinc y se convierte en un ión óxido. Su número de oxidación disminuye desde cero hasta 2- Puede sonar raro que la sustancia que se oxida pierda electrones y la sustancia que se reduce gane electrones, porque uno se pregunta, ¿cómo se puede reducir una sustancia que está ganando algo? Precisamente porque lo que está ganando son electrones, que tienen carga negativa. Uno en la vida puede ganar muchas cosas positivas, pero también puede ganarse problemas, que son cosas negativas. Por suerte, ganar o perder electrones no es problema para ninguna sustancias, pero puede serlo para ti si no sabes cómo responder una pregunta de oxidación reducción. • La sustancia que se oxida al reaccionar, reduce a la otra sustancia con la cual está reaccionando, porque le está regalando electrones: decimos que es un reductor. • La sustancia que se reduce al reaccionar, oxida a la otra sustancia con la cual está reaccionando, porque le está quitando electrones: decimos que es un oxidante. Recapitulando: Cede electrones = se oxida = es reductor. Gana electrones = se reduce = es un oxidante. Agente oxidante: es toda sustancia, molécula o ión capaz de captar electrones, por lo tanto se reduce. Agente reductor: es toda sustancia, molécula o ión capaz de ceder electrones, por lo tanto se oxida. Oxidación: Es el proceso mediante el cual un determinado elemento químico cede electrones, lo que se traduce en un aumento de su índice de oxidación. Reducción: Es el proceso mediante el cual un determinado elemento químico capta electrones, lo que se traduce en una disminución de su índice de oxidación. Y ahora vamos a los ejercicios: 3.- Resolución de ecuaciones redox. Las ecuaciones redox son la representación gráfica y teórica de las reacciones químicas de óxido-reducción. En una reacción de óxido-reducción hay elementos que se reducen y elementos que se oxidan, los primeros ganan electrones y los segundos pierden, o sea, hay electrones moviéndose de un lugar a otro. Para ajustar o equilibrar una ecuación redox hay que seguir los siguientes pasos: - Calcular el índice de oxidación de los elementos presentes en la ecuación. - Indicar el número de electrones captados o cedidos. - Nombrar el proceso: (oxidación o reducción). - Indicar el agente oxidante y agente reductor. - Finalmente equilibrar o ajustar la ecuación, por el método del cálculo de índice de oxidación. Para ajustar una ecuación se deben considerar los electrones captados o cedidos, los cuales se anteponen en forma cruzada en los compuestos que contienen los elementos que se oxidaron y que se redujeron. Tal como otras reacciones, las reacciones de oxidación-reducción tienen que ser solucionadas, lo que solo es logrado recurriendo a una metodología propia y exacta. Existen varias formas de determinar a rigor la reacción que mejor describe el equilibrio redox que está sucediendo. Un método posible es el método de las semi-reacciones de oxidación-reducción Método de las Semi-Reacciones de Oxidación-Reducción 1 – Escribir las ecuaciones de las semi-reacciones que corresponden a la oxidación y la reducción del equilibrio redox en estudio, teniendo el cuidado de representar correctamente las especies oxidadas y reducidas; 2 – Ajustar, en cada ecuación, el número de átomos que sufren la reacción redox; 3 – Identificar el medio en que la reacción ocurre: 1. Si el medio donde la reacción ocurre es ácido, en las semi-ecuaciones se deben ajustar los átomos de oxígeno con moléculas de agua y enseguida los átomos de hidrógeno con iones H+; 2. Si la reacción se diera en un medio básico, se ajustan las semi-ecuaciones de la misma forma que en el punto 1. Inmediatamente se suma igual número de iones HO- a cada miembro de la ecuación, tantos cuantos los iones de H+ existentes. En el lado de la semi-ecuación donde están presentes los iones H+ éstos se combinan con los iones HO- formando moléculas de agua. 4 – Con el número de electrones conveniente, ajustar las cargas de las semi-ecuaciones de forma que los dos miembros de la ecuación queden con idéntica carga; 5 – Para que sean intercambiados el mismo número de electrones en las semi-reacciones, se debe en esta etapa multiplicar las semi-ecuaciones por un factor multiplicativo que torne este número igual. 6 – Sumar las semi-ecuaciones eliminando los electrones y las especies posibles, esto es, aquellas que aparezcan en igual número en lados opuestos de las semi-reacciones.