Reacciones de oxidación reducción

En la vida cotidiana, las reacciones químicas se pueden observar en las transformaciones de la materia.  Como evidencia de ello existen: los cambios de color, los precipitados, la producción de gas o de calor.

Muchas ecuaciones químicas implican transferencia de electrones entre las substancias donde una de ellas se oxida y la otra se reduce.  Aunque la mayoría de las ecuaciones se pueden balancear a simple vista o con varios intentos de “tanteo”, un sin número de ellas requiere el procedimiento adecuado de oxidación – reducción.

Por OXIDACIÓN se entiende la pérdida de electrones en un átomo o en un ión, es decir, su número de valencia aumenta.

La REDUCCIÓN se interpreta  por la ganancia de electrones en un átomo o en un ión, es decir, su número de valencia disminuye.

De acuerdo al comportamiento que presenten las sustancias en una reacción, se pueden considerar como:

AGENTE OXIDANTE.-  Es aquel capaz de causar oxidación debido a que tiene algún elemento con tendencia a ganar electrones (es decir, se reduce).

AGENTE REDUCTOR.- Es aquel que provoca la reducción debido a que tienen algún elemento con tendencia a ceder electrones (es decir, se oxidan). 

Nótese que se cruzan los términos, es decir, la substancia que se reduce será el agente oxidante y la substancia que se oxida será el agente reductor.

En el balanceo de ecuaciones,  siempre se debe ajustar el número de átomos de reactivos y productos, colocando un coeficiente a la izquierda de los reactivos o de los productos con el fin de igualar los átomos en ambos lados de la ecuación, y así mantener la Ley de la conservación de la materia dictada por A.L. Lavoisier.

Para balancear una ecuación se debe tomar en cuenta que se cumpla con la ley de la conservación de la materia, es decir, buscar la igualdad entre los átomos tanto de reactivos como de productos mediante los coeficientes escritos antes de las fórmulas que indiquen el número de moléculas de cada sustancia.

Es indispensable tomar en cuenta que los coeficientes afectan a todos los subíndices de los átomos y que éstos subíndices nunca deberán alterarse.

Para determinar el número de oxidación de los elementos recuerde seguir las reglas que ayudarán a conocer con precisión el número de oxidación con que “trabaja” un elemento determinado:

1. El número de oxidación de cualquier elemento libre (o que se encuentre solo en la ecuación) es cero

2. El número de oxidación del Hidrógeno siempre será (H⁺¹) a excepción de los hidruros metálicos que es (H^-1).

3. El número de oxidación del Oxígeno es (O^-2) excepto en los peróxidos que es (O^-1).

4. El número de oxidación de los metales alcalinos (Grupo I A) es positivo e igual al número del grupo al que pertenece (Li⁺¹, Na⁺¹, K⁺¹, Rb⁺¹, Cs⁺¹, Fr⁺¹ )

5. El número de oxidación de los metales alcalinotérreos (Grupo II A) es positivo e igual al número del grupo al que pertenece (Be⁺²,  Mg⁺²  Ca⁺²,  Sr⁺²,  Ba⁺²,  Ra⁺²).

5. El número de oxidación de un ión, es igual a su carga.

6. La sumatoria de los números de oxidación de TODOS los átomos de un compuesto, es igual a cero.

En el balanceo de ecuaciones por el método red-ox se presentan los siguientes pasos:

1. Se escriben los números de oxidación de cada uno de los elementos que intervienen en la ecuación.

2. Se descartan los elementos que no hayan cambiado.

3. Se indican los elementos con las valencias que se han modificado, en una semireacción.

4. Se indican los números de los electrones ganados o perdidos involucrados para balancear la semirreacción.

5. Se multiplican en forma cruzada las semireacciones por los coeficientes obtenidos de los electrones, de tal manera que al sumarse se cancelen los electrones anotados y si es posible, se simplifican estos coeficientes.

6. Los coeficientes se agregan a las sustancias que hayan cambiado en su número de oxidación y luego se sigue el método de balanceo por tanteo.

NOTA: Es importante tomar en cuenta que cuando en los productos exista algún elemento diatómico, la cantidad de electrones que se oxide o reduzca se deberá multiplicar por dos.