Redox es un proceso químico que implica cambiar los estados de oxidación de los átomos. La transferencia real o formal de electrones entre especies químicas se define mediante reacciones redox, que generalmente incluyen una especie (el agente reductor) que sufre oxidación (perde electrones) mientras que otra especie (el agente oxidante) experimenta reducción (gana electrones). Se dice que la especie química que pierde un electrón se ha oxidado, mientras que se dice que la especie química que gana un electrón se ha reducido. Para decirlo de otra manera:
La pérdida de electrones o un aumento en el estado de oxidación de un átomo, un ion o átomos específicos en una molécula se conoce como oxidación .
La ganancia de electrones o una caída en el estado de oxidación de un átomo, un ion o átomos específicos en una molécula se conoce como reducción (una reducción en el estado de oxidación).
Números de oxidación
Podemos identificar el material oxidado, la sustancia reducida y los agentes reductores y oxidantes en una reacción química. De acuerdo con la noción de una reacción redox, dicha identificación se puede realizar determinando qué material está transfiriendo electrones a otros compuestos. Esta explicación en términos de pérdida y ganancia de electrones, por otro lado, solo se aplica a compuestos iónicos con transferencia completa de electrones y excluye otras reacciones, como:
N2 + O2 → 2NO
H2 + Cl2 → 2HCl
“Cuando todos los demás átomos de una molécula se van como iones, el número de oxidación determina la carga sobrante que tiene o parece tener un átomo”.
Los términos número de oxidación y estado de oxidación se intercambian comúnmente. Es porque la cualidad periódica de la electronegatividad se basa en la notación estándar de los números de oxidación. Al evaluar su entorno, un átomo en una molécula puede asignar un número de oxidación negativo, positivo o cero. Los valores de oxidación pueden incluso ser fraccionarios en algunas circunstancias.
Reglas para asignar números de oxidación a los elementos:
El conocimiento de los siguientes criterios se puede utilizar para calcular el número de oxidación de los elementos en los compuestos.
Regla 1: El total de todos los átomos en los números de oxidación de una molécula es igual a cero.
Por ejemplo , en KMnO 4 , el número de oxidación de K es +1, el número de oxidación de Mn es +7 y el número de oxidación del oxígeno es −2.
Regla 2: El número de oxidación de un átomo siempre es 0 en su forma más básica.
Por ejemplo , el número de oxidación de H ,O ,N ,P ,S ,Se ,Cu, Ag en sus formas elementales es H 2 ,O 2 ,N 2 ,P 4 ,S 8 ,Se 8 ,Cu,Ag respectivamente, es cero .
Regla 3: Los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs) tienen un número de oxidación de +1 en sus compuestos.
por ejemplo , en NaCl, el número de oxidación de Na es +1.
Regla 4: Los metales alcalinotérreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) suelen tener un número de oxidación de +2 en sus compuestos.
por ejemplo , el número de oxidación de Mg en MgO es +2.
Regla 5: Excepto en los hidruros metálicos, el número de oxidación del H en su compuesto es siempre +1.
por ejemplo , en HCl, el número de oxidación de H es +1 y en NaH (hidruro de sodio), el número de oxidación de H es -1.
Regla 6: El número de oxidación del flúor es 1 en todos sus compuestos.
por ejemplo , en NaF, el número de oxidación de F es −1.
Regla 7: A excepción de los perrusts, superrusts, oxifluoruros y ozónidos, el oxígeno tiene un número de oxidación de -2 en la mayoría de sus rusts.
por ejemplo , en Na 2 O, el número de oxidación de O es −2.
Casos excepcionales:
- Perrusts: El número de oxidación del oxígeno en los perrusts es 1. Ejemplos, H 2 O 2 , Na 2 O 2 .
El número de oxidación del oxígeno en los compuestos de flúor es +2. Ejemplos F 2 O u OF 2 , etc.
- Superrusts: El número de oxidación del oxígeno en los superrusts es -1/2.
- Ozonide: Cada átomo de oxígeno en un ozonide tiene un número de oxidación de -1/3.
Regla 8: La carga de un compuesto iónico es igual a la suma de los estados de oxidación de todos los átomos.
por ejemplo , en SO 2 –4 , el número de oxidación del azufre es +6. El número de oxidación del oxígeno es −2.
Regla 9: A excepción del oxígeno y el flúor, el número de oxidación máximo de cualquier elemento es igual a su número de grupo.
Por ejemplo , el número de oxidación del azufre en H 2 S 2 O 8 , K 2 S 2 O 8 , S 2 O –2 8 y H 2 SO 5 es +6 debido a la presencia de un enlace de perrust.
Regla 10: Es posible que no todos los átomos de un mismo elemento tengan el mismo número de oxidación en ciertos compuestos. Obtenemos el resultado promedio cuando calculamos el número de oxidación de ese elemento en dichos componentes.
por ejemplo , un átomo de azufre en Na 2 S 2 O 3 tiene un número de oxidación de +6, mientras que los otros átomos de azufre tienen un número de oxidación de -2. Como resultado, el número medio del estado de oxidación del azufre en el Na 2 S 2 O 3 es +2.
Regla 11: El carbono en las moléculas orgánicas puede tener cualquier número de oxidación entre -4 y +4.
por ejemplo , en HCHO, el número de oxidación del carbono es cero.
Regla 12: El número de oxidación común de un elemento es equivalente a su número de grupo de IA a IV A. La fórmula (Número de grupo -8) da el número de oxidación común de cualquier elemento de VA a VIII-A.
p.ej
- El número de oxidación de los elementos del grupo IA =+1.
- El número de oxidación de los elementos del grupo II A =+2.
- El número de oxidación de los elementos del grupo III A =+3.
- El número de oxidación de los elementos del grupo IV A =+4.
- El número de oxidación de los elementos del grupo VA =–3.
- El número de oxidación de los elementos del grupo VI A =–2.
- El número de oxidación de los elementos del grupo VII A =–1.
- El número de oxidación de los elementos del grupo VIII A = 0.
Regla 13: C, N, P y S tienen números de oxidación de 4,–3,–3 y –2 en todos los carburos, nitruros, fosfuros y sulfuros, respectivamente.
por ejemplo , en Mg 3 N 2 , el número de oxidación del nitrógeno es −3.
Regla 14: En todos los carbonilos metálicos, el número de oxidación de los metales es cero.
por ejemplo , en Ni(CO) 4 , el número de oxidación de Ni es cero.
Cálculo de Números de Oxidación
- Número de oxidación de azufre en H 2 SO 4
Sea el número de oxidación del azufre en H2SO4 igual a X
El número de oxidación del hidrógeno =+1
El número de oxidación del oxígeno es =–2
2(+1)+(X)+4×(–2)=0
2+X–8=0
X = 8–2=+6.
El número de oxidación del azufre en H 2 SO 4 es +6.
- Número de oxidación del cromo en el ion Cr 2 O 2– 7 .
El número de oxidación del oxígeno es =–2
El número de oxidación del cromo =X
2X+7(–2)=–2
2X–14=–2
2X=–2+14=12
Por lo tanto X=+6.
El número de oxidación del cromo en Cr 2 O 2– 7 es +6.
- Número de oxidación de nitrógeno en nitrito de amonio
El nitrito de amonio es un compuesto iónico que contiene iones NH+4 y NO–2.
El número de oxidación del nitrógeno en NH + 4 ion =–3
El número de oxidación del nitrógeno en NO – 2 =+3.
Por lo tanto, un átomo de nitrógeno en el nitrito de amonio está en estado de oxidación a-3, mientras que el otro átomo de nitrógeno está en estado de oxidación a+3.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Cuál es el número de oxidación común para los gases inertes?
Responder:
Los gases inertes tienen un número de oxidación de cero.
Pregunta 2: ¿Cuáles son las reglas para los números de oxidación?
Responder:
Las reglas para los números de oxidación son:
- El total de todos los átomos en los números de oxidación de una molécula es igual a cero.
- El número de oxidación de un átomo en su forma más básica es siempre cero.
- En sus compuestos, el número de oxidación de los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs) es siempre +1.
- En sus compuestos, el número de oxidación de los metales alcalinotérreos (Be,Mg,Ca,Sr,Ba) es siempre +2.
- Excepto en los hidruros metálicos, el número de oxidación del H en su compuesto es siempre +1.
- El flúor tiene un número de oxidación de 1 en todos sus compuestos.
- A excepción del perrust, los superrusts, el oxifluoruro y los ozónidos, el número de oxidación del oxígeno en la mayoría de sus rusts es -2.
- El carbono en las moléculas orgánicas puede tener cualquier número de oxidación entre -4 y +4.
Pregunta 3: ¿Cuál es el número de oxidación del Hg en la amalgama?
Responder:
La amalgama de mercurio tiene un número de oxidación cero. Cada elemento en una aleación o amalgama tiene un número de oxidación de cero.
Pregunta 4: ¿Cuál es el número de oxidación del oxígeno en O 3 y en MgO?
Responder:
El número de oxidación de O en O3=0
El número de oxidación de O en MgO=–2
Pregunta 5: ¿Cuál es el número de oxidación del cromo en el ion Cr2O2–7?
Responder:
El número de oxidación del oxígeno es =–2
Número de oxidación del cromo =X
2X+7(–2)=–2
2X–14=–2
2X=–2+14=12
Por lo tanto X=+6.
El número de oxidación del cromo en Cr 2 O 2– 7 es +6.
Pregunta 6: ¿Cuál es el número de oxidación del azufre en S8?
Responder:
S8 es una molécula poliatómica, está en su forma más básica. Como resultado, el número de oxidación del azufre en esta molécula es cero.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por amanarora3dec y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA