¿Qué es el número de oxidación?

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Balance de reacciones Redox.

En química los compuestos cuando se unen ya sea a través de uniones covalentes o iónicas, algunos de sus elementos pierden o ganan electrones. Esta cantidad está determinada por un número llamado número de oxidación o estado de oxidación. Cuando este es negativo, indica que el elemento capta electrones al unirse con otro de número más positivo y viceversa, los que tienen números positivos tienen tendencia a donar electrones.

El proceso por el cual un elemento o compuesto cede electrones a otro se llama oxidación. Al proceso contrario lo llamamos reducción. Es decir, si un compuesto perdió electrones, se oxido. El que gana se reduce. Obviamente deducimos que estos dos procesos no pueden estar aislados, se dan en conjunto. Ya que si hay un compuesto oxidado debe haber otro reducido. También se menciona como oxidante aquel que oxida a otro (le quita electrones) y reductor aquel que reduce a otro (le cede electrones). A veces esto presta a confusión porque parece un juego de palabras pero no es así.

Agente Reductor

Agente Oxidante

Se oxida

Se reduce

Reduce a otro

Oxida a otro

Pierde electrones

Gana electrones

A las reacciones que involucran intercambio de electrones por lo tanto de cargas se las llama reacciones Redox. En química la gran mayoría de las reacciones son del tipo redox. Aunque no todas. Para distinguir las que son redox de las que no lo son debemos saber si las sustancias participantes o alguno de sus elementos han cambiado su número de oxidación. Para esto, hay que saber las reglas básicas que a continuación pondré.

- El número de oxidación total (sumado todos sus elementos) de un compuesto es cero.

- El número de oxidación de un elemento solo (no combinado) es cero.

- El numero de oxidación del oxigeno es -2. Salvo en los peróxidos donde usa el -1

- El numero de oxidación del hidrogeno es +1 salvo cuando esta combinado con un metal, allí es -1.

- Los números de oxidación de los metales alcalinos (grupo 1) es +1 y el de los alcalinotérreos (grupo 2) es +2.

- El número de oxidación de los halógenos como el cloro, bromo e Iodo en los hidrácidos y en las sales no oxigenadas es -1. Ej: NaCl (Cloruro de Sodio), Li I (Yoduro de Litio).

Con estas reglas podemos hallar los números de oxidación de un elemento dentro de un compuesto y así determinar si hubo reducción u oxidación. Algunos ejemplos:

SO4 H2 + Fe —— > SO4 Fe + H2

Aquí podemos ver que el hierro el estar solo tiene como número de oxidación al 0. Después en el compuesto sulfato ferroso obviamente que ha cambiado su número y lo podemos determinar de la siguiente manera.

Antes debemos saber el número de oxidación del azufre. En el ácido sulfúrico el azufre esta combinado con el oxigeno y el hidrogeno. Aplicando las reglas podemos saber el número del azufre, planteando una ecuación.

S + 4.(-2) + 2.(+1) = 0

Los números entre paréntesis corresponden a los números de oxidación del oxigeno y el hidrogeno respectivamente. Los valores 4 y 2 corresponden a las cantidades de los átomos de oxigeno e hidrogeno en ese mismo orden. S corresponde al azufre que también lo podemos poner como una X ya que es la incógnita.

Resolviendo la ecuación nos dará:

S + (-8) + 2 = 0

S – 8 + 2 = 0

S – 6 = 0

S = + 6

De esta forma hallamos el número de oxidación del azufre. Ahora si procederemos para hallar el del hierro de la misma manera.

+6 + 4.(-2) + Fe = 0

+6 – 8 + Fe = 0

-2 + Fe = 0

+Fe = +2

Después de tener estos valores es fácil deducir que el hierro se oxido ya que paso de 0 a +2. Por otra parte el azufre mantuvo su estado de oxidación y el hidrogeno cambio de +1 a 0 ya que figura como no combinado en el lado de los productos, a la derecha. Por lo tanto se redujo.

Así debemos proceder con cualquier reacción en la que se manifieste cambios en el estado de oxidación.

Bibliografía:

- Química. Conceptos Y Aplicaciones Editorial: Mc Graw-hill Autor: John Phillips Categoría: Ciencias Naturales Y Exactas, Química Coleccion: Quimica Año: 2007 Idioma: Español Isbn: 9701062906 Isbn13: 9789701062906

- ´Química I´´ Segunda edición, Santillana Bachillerato General; Fernando García Hernández, Pedro Alejandro Pérez Granados, Salvador Rivera Gallegos, Páginas (196-201)

- ´´Química II´´ Segunda Edición, Grupo Editorial Patria; Víctor Manuel Ramírez Regalado, Páginas (89-102)

- http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/reacciones-redox-metodo-del-ion-electron/

- http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4860/html/2_nmero_de_oxidacin.html