Reacciones de Oxidación-Reducción

Reacciones de oxidación-reducción

La atmósfera de la Tierra contiene alrededor del 20% de oxígeno molecular, O₂, un gas químicamente reactivo que juega un papel esencial en el metabolismo de los organismos aeróbicos y en muchos procesos ambientales que dan forma al mundo. El término oxidación se utilizó originalmente para describir las reacciones químicas que involucran a O₂, pero su significado ha evolucionado para referirse a una clase de reacción amplia e importante conocida como reacciones de oxidación-reducción (redox). 

Algunas reacciones redox implican la transferencia de electrones entre especies reactantes para producir productos iónicos, como la reacción entre el sodio y el cloro para producir cloruro de sodio:

Es útil ver el proceso con respecto a cada reactante individual, es decir, representar el destino de cada reactante en forma de una ecuación llamada semireacción:

Estas ecuaciones muestran que los átomos de Na pierden electrones mientras que los átomos de Cl (en la molécula Cl₂) ganan electrones, los subíndices “s” en los iones resultantes significan que están presentes en la forma de un compuesto iónico sólido. Para las reacciones redox de este tipo, la pérdida y ganancia de electrones definen los procesos complementarios que ocurren:

oxidación = pérdida de electrones

reducción = ganancia de electrones

En esta reacción, el sodio se oxida y el cloro se reduce. Visto desde una perspectiva más activa, el sodio funciona como un agente reductor (reductor), ya que proporciona electrones (o reduce) al cloro. Del mismo modo, el cloro funciona como un agente oxidante (oxidante), ya que elimina efectivamente los electrones del sodio (oxida).

agente reductor = especie oxidada

agente oxidante = especie que se reduce

En general, un agente oxidante gana un electrón del agente reductor, y él mismo se reduce. La carga de un agente oxidante se vuelve más negativa. Del mismo modo, un agente reductor cede un electrón al agente oxidante y se oxida. La carga de un agente reductor se vuelve más positiva.

Sin embargo, algunos procesos redox no implican la transferencia de electrones. Considere, por ejemplo, una reacción similar a la que produce NaCl:

El producto de esta reacción es un compuesto covalente, por lo que la transferencia de electrones en el sentido explícito no está involucrada. Para aclarar la similitud de esta reacción con la anterior y permitir una definición inequívoca de las reacciones redox, se ha definido una propiedad llamada número de oxidación. 

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 4.2: Clasificación de las Reacciones Químicas.