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2.17: Reacciones redox
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Redox Reactions
 
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TRANSCRIPCIÓN

2.17: Redox Reactions

2.17: Reacciones redox

Oxidation-reduction, or redox, reactions change the oxidation states of atoms via the transfer of electrons from one atom, the reducing agent, to another atom that receives the electron, the oxidizing agent. Here, the atom that donates electrons is oxidized—it loses electrons—and the atom that accepts electrons is reduced—it has a less positive charge because it gains electrons. The movement of energy in redox reactions is dependent on the potential of the atoms to attract bonding electrons—their electronegativity. If the oxidizing agent is more electronegative than the reducing agent, then energy is released. However, if the oxidizing agent is less electronegative than the reducing agent, the input of energy is required.

Reducing Agents Get Oxidized

Is oxidation a loss or gain of electrons? The terminology can be confusing. The acronym OIL RIG is commonly used to remember. It stands for oxidation is loss; reduction is gain. So, if an atom is oxidized, then it loses electrons. As a reducing agent, the oxidized atom transfers electrons to another atom, causing it to be reduced. With OIL RIG in mind, most questions about the members of a redox reaction can be answered.

Electronegativity and Energy

Redox reactions either produce or require energy. If an atom loses an electron to a more electronegative atom, then it is an energetically favorable reaction, and energy is released. This is actually very logical—similar to a strong man winning a tug-of-war with a weaker man—because a more electronegative atom has a greater capacity to pull electrons to itself. A biological example of this type of reaction is cellular respiration, in which energy is released and used to create ATP, a form of energy that cells can easily use.

Other redox reactions require, rather than release, energy. If an electron moves from a more electronegative atom to a less electronegative atom, energy must be used. This is like a weaker man winning the tug-of-war with a stronger man—it requires energy from an outside source. A biological example is photosynthesis, in which electrons are transferred from water to carbon dioxide with the help of energy in the form of light.

Incomplete Transfer of Electrons

A redox reaction can occur not only when an electron is transferred but also when there is a change in the sharing of an electron in a covalent bond! For example, when methane and oxygen react, they yield carbon dioxide and water. In this case, the carbon in methane is oxidized. This is because the electrons in methane are shared equally between carbon and hydrogen, whereas the carbon in carbon dioxide is partially positive since oxygen attracts electrons more than carbon does.

Las reacciones de oxidación-reducción, o redox, cambian los estados de oxidación de los átomos a través de la transferencia de electrones de un átomo, el agente reductor, a otro átomo que recibe el electrón, el agente oxidante. Aquí, el átomo que dona electrones se oxida (pierde electrones) y el átomo que acepta electrones se reduce, tiene una carga menos positiva porque gana electrones. El movimiento de energía en las reacciones redox depende del potencial de los átomos para atraer electrones que se unen, su electronegatividad. Si el agente oxidante es más electronegativo que el agente reductor, entonces se libera energía. Sin embargo, si el agente oxidante es menos electronegativo que el agente reductor, se requiere la entrada de energía.

Los agentes reductores se oxidan

¿La oxidación es una pérdida o ganancia de electrones? La terminología puede ser confusa. El acrónimo OIL RIG se utiliza comúnmente para recordar. Significa que la oxidación es la pérdida; reducción es ganancia. Por lo tanto, si un átomo se oxida, entonces pierde electrones. Como agente reductor, el átomo oxidado transfiere electrones a otro átomo, haciendo que se reduzca. Con OIL RIG en mente, la mayoría de las preguntas sobre los miembros de una reacción redox pueden ser respondidas.

Electronegatividad y Energía

Las reacciones redox producen o requieren energía. Si un átomo pierde un electrón a un átomo más electronegativo, entonces es una reacción energéticamente favorable, y se libera energía. Esto es realmente muy lógico, similar a un hombre fuerte que gana un tira y afloja con un hombre más débil, porque un átomo más electronegativo tiene una mayor capacidad para tirar de electrones hacia sí mismo. Un ejemplo biológico de este tipo de reacción es la respiración celular, en la que la energía se libera y se utiliza para crear ATP, una forma de energía que las células pueden usar fácilmente.

Otras reacciones redox requieren, en lugar de liberar, energía. Si un electrón se mueve de un átomo más electronegativo a un átomo menos electronegativo, se debe utilizar energía. Esto es como un hombre más débil que gana el tira y afloja con un hombre más fuerte, requiere energía de una fuente externa. Un ejemplo biológico es la fotosíntesis, en la que los electrones se transfieren del agua al dióxido de carbono con la ayuda de la energía en forma de luz.

Transferencia incompleta de electrones

Una reacción redox puede ocurrir no sólo cuando se transfiere un electrón, sino también cuando hay un cambio en el uso compartido de un electrón en un enlace covalente! Por ejemplo, cuando el metano y el oxígeno reaccionan, producen dióxido de carbono y agua. En este caso, el carbono en el metano se oxida. Esto se debe a que los electrones en el metano se comparten por igual entre el carbono y el hidrógeno, mientras que el carbono en el dióxido de carbono es parcialmente positivo ya que el oxígeno atrae a los electrones más que el carbono.

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