APUNTES Nº 10 OXIDACION Y REDUCCION

OXIDACIÓN:

ES UN CAMBIO QUÍMICO EN EL CUAL UN ÁTOMO Ó

GRUPOS DE ÁTOMOS PIERDEN ELECTRONES.

Fe+2 ------------------------------ Fe+3 + 1 e`

REDUCCIÓN:

ES UN CAMBIO QUÍMICO EN EL CUAL UN ÁTOMO O GRUPOS DE ÁTOMOS GANA ELECTRONES.

Fe+3 + 1e` --------------------- Fe+2

“ LA OXIDACIÓN Y LA REDUCCIÓN SIEMPRE OCURREN SIMULTÁNEAMENTE Y EL NÚMERO TOTAL DE ELECTRONES PERDIDOS EN LA OXIDACIÓN DEBE SER IGUAL AL NÚMERO DE ELECTRONES GANADOS EN LA REDUCCIÓN”

-----+5OXIDACIÓN ---- +4 REDUCCIÓN ---- +3 “Aumento del estado de oxidación” ---- +2 “Disminución del estado de oxidación” ---- +1 ---- 0 implica ---- -1 implica

---- -2pérdida de electrones ---- -3 ganancia de electrones

AGENTE OXIDANTE:

ES LA SUSTANCIA QUE OXIDA A OTRA Y ELLA SE REDUCE.

AGENTE REDUCTOR:

ES LA SUSTANCIA QUE REDUCE A OTRA Y ELLA SE OXIDA.

NOTA IMPORTANTE:

EXISTEN SUSTANCIAS QUE SE REDUCEN Y SE OXIDAN A LA VEZ.

ESTE PROCESO SE DENOMINA “ DISMUTACIÖN”

NUMERO DE OXIDACIÓN O ESTADO DE OXIDACIÓN

DEFINICIÓN:

EL NÚMERO DE OXIDACIÓN O ESTADO DE OXIDACIÓN ES UN VALOR ARBITRARIO QUE SE LE ASIGNA A U ELEMENTO , DE ACUERDO A DETERMINADAS PAUTAS.

El número de oxidación de un elemento no combinado (libre) es igual a CERO

Na0 , Ca0 , Cl02 (g) , Cu0 , Hg0 , K0 , H2

0(g) , O02(g) etc. etc.

Cuando los elementos están combinados , se pueden dar como ejemplos típicos, los siguientes:

- Los metales alcalinos Li – Na – K – Rb tienen número de oxidación +1

- Los metales alcalinos térreos: Be – Mg – Ca – Ba – tienen número de oxidación +2

- Los halógenos : F – Cl – Br – I , tiene número de oxidación –1

- El hidrógeno cuando está combinado, generalmente su número de oxidación es +1 ;

EXCEPTO en los hidruros que es - 1 (Un hidruro es un compuesto formado por un metal e hidrógeno)

NaH hidruro de sodioLiH hidruro de litio KH hidruro de potasioMgH2 hidruro de magnesioCaH2 hidruro de calcio

- El oxígeno cuando está combinado , generalmente su número de oxidación es -2 .

EXCEPTO en los PERÓXIDOS que es -1

EJEMPLOS DE PERÓXIDOS

H2O2 Peróxido de hidrógeno ( agua oxigenada)Na2O2 Peróxido de sodioCaO2 Peróxido de calcioK2O2 Peróxido de potasio

1.- La suma algebraica de los estados de oxidación positivos y negativos de todos los átomos en una molécula neutra es igual a CERO

+1 - 2

H2 O ---------------- +2 -2 = O

por lo tanto el estado ó número de oxidación del hidrógeno es +1 y para el oxígeno -2

+1 -2

(Acido sulfúrico) H 2 S O4

+2 -8 =0

de acuerdo a este esquema el S , debe tener un estado ó número de oxidación +6

4.- En el caso de un ION , el estado de oxidación positivos y negativos de todos los átomos es igual a la carga del ión

ION FOSFATO

P O4- 3

De donde el estado de oxidación del P = +5 y el estado de oxidación del O = -2

EJEMPLOS:

Calcular el número de oxidación de cada elemento:

1. Zn 2. Ca 3. Fe 4. N2 5. P4 6. Cu+2 7. CaF2 8. Na2 S 9. NH3

10. CO2 11. CO 12. AlCl3

13. N2O5 14 SO4

-2 15. NH4

+ 16. Cr2O7

-2 17. HNO3 18. H4 P2 O7

19. Ag2SO4

Resp:

1 al 5 estados de oxidación = 0

6 . carga del ión = +27. número de oxidación del Ca = +2 ; número de oxidación del F = -18. número de oxidación del Na = +1 ; número de oxidación del S = -29. número de oxidación del N = -3 ; número de oxidación del H = +110. número de oxidación del C = +4 ; número de oxidación del O = -211. número de oxidación del C = +2 ; número de oxidación del O = -212. número de oxidación del Al = +3 ; número de oxidación del Cl = -113. número de oxidación del N = +5 ; número de oxidación del O = -214. número de oxidación del S = +6 ; número de oxidación del O = -215. número de oxidación del N = -3 ; número de oxidación del H = +116. número de oxidación del Cr = +6 ; número de oxidación del O = -217. número de oxidación del H = +1 ; número de oxidación del N = +5

número de oxidación del O = -2 18. número de oxidación del H = +1 ; número de oxidación del P = +5 número de oxidación del O = -2 19 número de oxidación del Ag = +1 ; número de oxidación del S = +6

número de oxidación del O = -2

DETERMINACION DE UN AGENTE OXIDANTE Y AGENTE REDUCTOR

Para determinar un agente oxidante y un agente reductor se debe conocer la reacción,

(NO ES NECESARIO QUE LA ECUACIÓN ESTË EQUILIBRADA), por ejemplo:

HNO3 + H2S -------------------- NO + S0 + H2O

Pasos a seguir:

1) RECONOCER LOS ESTADOS DE OXIDACIÓN DE CADA ELEMENTO QUE ESTÁN CONFORMANDO LOS DIFERENTES COMPUESTOS.

Se sabe que el hidrógeno en los tres compuestos su estado ó número de oxidación es +1

Se sabe que el oxígeno en los dos compuestos es -2

2) VERIFICAR CAMBIOS DE ESTADOS DE OXIDACIÓN

Los elementos que cambian su estado de oxidación son:

- El N que se encuentra como HNO3 y que pasa a NO

- El S que se encuentra como H2S pasa a S0

3) IDENTIFICAR EL AGENTE REDUCTOR Y EL AGENTE OXIDANTE.

- El N de HNO3 tiene un estado de oxidación = +5 y pasa a NO , en donde el estado de oxidación del N es = +2 ; por lo tanto el HNO3 se reduce , es decir se comporta como un oxidante.

- El S del H2S tiene un estado de oxidación = -2 y pasa a S0, por lo tanto sufre una oxidación , es decir se comporta como un agente reductor.