Calcular el número de oxidación
Los agentes oxidantes y reductores son términos clave utilizados para describir los reactivos en las reacciones redox que transfieren electrones entre los reactivos para formar productos. En esta página se explica qué define un agente oxidante o reductor, cómo determinar un agente oxidante y reductor en una reacción química y la importancia de este concepto en las aplicaciones del mundo real.
Un agente oxidante, u oxidante, gana electrones y se reduce en una reacción química. También conocido como aceptor de electrones, el agente oxidante está normalmente en uno de sus estados de oxidación más altos posibles porque ganará electrones y se reducirá. Algunos ejemplos de agentes oxidantes son los halógenos, el nitrato de potasio y el ácido nítrico.
Un agente reductor, o reductor, pierde electrones y se oxida en una reacción química. Un agente reductor suele estar en uno de sus estados de oxidación más bajos posibles y se conoce como donante de electrones. Un agente reductor se oxida porque pierde electrones en la reacción redox. Algunos ejemplos de agentes reductores son los metales terrestres, el ácido fórmico y los compuestos de sulfito.
Número de oxidación
La vida en el planeta Tierra es un conjunto de procesos complicados y bien organizados. Los animales están diseñados para respirar oxígeno y las plantas para producirlo. La fotosíntesis es el medio por el que obtenemos el oxígeno que necesitamos para vivir. La luz que incide sobre un pigmento vegetal conocido como clorofila inicia una compleja serie de reacciones, muchas de las cuales implican procesos redox con movimiento de electrones. En esta serie de reacciones, el agua se convierte en gas de oxígeno, y tenemos algo para mantener nuestra vida.
En la reacción anterior, el zinc se oxida perdiendo electrones. Sin embargo, debe haber otra sustancia presente que gane esos electrones y en este caso es el azufre. En otras palabras, el azufre está provocando la oxidación del zinc. El azufre se llama agente oxidante. El zinc hace que el azufre gane electrones y se reduzca, por lo que el zinc se denomina agente reductor. El agente oxidante es una sustancia que causa la oxidación al aceptar electrones; por lo tanto, su estado de oxidación disminuye. El agente reductor es una sustancia que provoca la reducción al perder electrones; por lo tanto, su estado de oxidación aumenta. La forma más sencilla de pensar en esto es que el agente oxidante es la sustancia que se reduce, mientras que el agente reductor es la sustancia que se oxida, como se muestra en la figura (índice de página 1) y se resume en la tabla (índice de página 1).
Agente oxidante
Número de oxidación: El número de oxidación es una forma de asignar positividad y negatividad relativa a los elementos de un compuesto. En concreto, es una forma de expresar el grado de oxidación o reducción de un elemento. Aunque no se corresponden directamente con la carga formal de un elemento, están vagamente relacionados con la carga iónica típica que forma un elemento. Las reglas para asignar los números de oxidación son las siguientes:
Hay excepciones ocasionales a estas reglas, pero generalmente se pueden decidir asignando al elemento más electronegativo su número de oxidación típico. En los casos que estas reglas no discuten, el número de oxidación desconocido de un elemento se puede encontrar generalmente asignando todos los números de oxidación conocidos en el compuesto y aplicando la regla de la suma para resolverlo.
Vemos en nuestra reacción que todas las especies involucradas en esta reacción son iones monatómicos o sustancias elementales. Por lo tanto, podemos aplicar nuestras reglas para determinar que los números de oxidación son 0 para el Ni(s) y el Cu(s) y +2 para el ion Ni2+(aq) y el ion Cu2+(aq).
Oxidación-reducción
¿los metales ceden sus electrones? Observa también que los agentes oxidantes son en su mayoría halógenos. ¿Por qué a los no metales de los grupos 7a y 6a les resulta relativamente fácil aceptar electrones? Los átomos de ambos grupos intentan conseguir un octeto de electrones de valencia. Para los grupos 1a y 2a es químicamente “más fácil” perder 1 o 2 electrones que ganar 6 o 7. Lo contrario ocurre con los grupos 6a y 7a (es más fácil para estos átomos ganar 1 o 2 electrones que perder 6 o 7).
La reacción representada por la tercera ecuación puede ser desconocida, pero podemos deducir fácilmente el agente oxidante si trabajamos hacia atrás a partir de lo que conocemos. En este caso, debemos saber que el Mg es un agente reductor común (a partir de la Figura 1.). Por tanto, el CH3Br, bromometano, tiene que ser el agente oxidante. ¡Buen trabajo de detective!
