Reacciones redox

Redox, que es la abreviatura de reducción-oxidación, es un tipo de reacción química clasificada por la transferencia neta de electrones. En esta reacción, una molécula pierde electrones, lo que se denomina oxidación, y la otra molécula gana electrones, lo que se denomina reducción.

Para ayudarlo a diferenciar entre los dos, recuerde la frase 'OIL-RIG', que significa 'la oxidación es perder, la reducción es ganar'. La molécula que se oxida se llama agente reductor porque reduce el otro reactivo. Del mismo modo, la molécula que se reduce se denomina agente oxidante porque oxida a la otra molécula.

Ahora que tenemos la terminología ordenada, veamos un ejemplo de una reacción redox, la formación del mineral óxido de magnesio. Durante la reacción, cada átomo de magnesio pierde dos electrones. Por lo tanto, el magnesio se oxida. Cada átomo de oxígeno gana dos electrones; Por lo tanto, el oxígeno se reduce.

Sin embargo, no todas las reacciones son reacciones redox. Por ejemplo, la reacción del óxido de calcio con el dióxido de carbono para formar carbonato de calcio no es una reacción redox. Entonces, ¿cómo podemos identificar una reacción redox?

Para ello, realizamos un seguimiento del número de oxidación de cada elemento a medida que pasa de reactivo a producto. El número de oxidación es la carga hipotética que tendría un átomo si sus enlaces a diferentes elementos fueran iónicos, lo que significa que los electrones se asignan al átomo más electronegativo. La suma de los números de oxidación en una molécula es igual a su carga total.

Echemos un vistazo al óxido de magnesio. Es un compuesto neutro, por lo que la suma de los números de oxidación del magnesio y el oxígeno es igual a cero. El magnesio puede dar dos electrones, por lo que su número de oxidación es más dos. El oxígeno puede aceptar dos electrones, por lo que su número de oxidación es menos dos.

¿Qué tal la reacción? Los compuestos elementales neutros puros tienen un número de oxidación de cero. Por lo tanto, tanto el magnesio como el oxígeno comienzan con números de oxidación de cero. Los números de oxidación del magnesio y el oxígeno cambiaron durante la reacción, por lo que se trata de una reacción redox.

Ahora, veamos la reacción del carbonato de calcio que vimos anteriormente. Ambos reactivos son neutros, por lo que la suma de los números de oxidación de ambos compuestos es cero. Como vimos con el óxido de magnesio, el calcio tiene un número de oxidación de más dos y el oxígeno menos dos. Entonces, el carbono en la molécula de dióxido de carbono tiene un número de oxidación de más cuatro y cada oxígeno menos dos.

¿Qué te parece el producto? El calcio es más dos y el carbono más cuatro, al igual que en los reactivos. Cada oxígeno es menos dos, totalizando menos seis, con el número de oxidación neta cero. Dado que ninguno de los números de oxidación ha cambiado, no se trata de una reacción redox.

Ahora vamos a presentar los cuatro tipos de reacciones redox. La primera es una reacción de desplazamiento único, en la que un átomo desplaza a otro. Verás esto en una reacción de termita, donde un metal se reduce y el otro metal se oxida.

El siguiente tipo es una reacción de combustión, que se produce entre un combustible y un oxidante para formar productos oxidados y calor. Esto se ve en el laboratorio durante la combustión de metano con oxígeno cuando se usa un quemador Bunsen.

La tercera es una reacción de síntesis, en la que dos reactivos se combinan para formar un solo producto, como en la síntesis de amoníaco, donde el nitrógeno se combina con el hidrógeno para formar amoníaco.

Finalmente, el cuarto tipo es una reacción de descomposición, donde un reactivo absorbe suficiente energía para romper sus enlaces y formar compuestos más pequeños. Esto es lo que sucede con los fuegos artificiales, donde el clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno después de calentarse.

En este laboratorio, realizará e identificará varios tipos de reacciones redox que transforman el cobre sólido en óxido de cobre y luego nuevamente en cobre sólido.