Quién se oxida y quién se reduce
En un tianguis ves a un vendedor que deja una pieza de fierro a la intemperie y a los pocos días se cubre de herrumbre. En otro puesto, un clavo de zinc se mete en una disolución azul y se va cubriendo de un polvo rojizo. ¿Qué tienen en común? En ambos casos hay electrones que cambian de dueño. Al final de la página sabrás decir quién los pierde, quién los gana y cómo darte cuenta con solo mirar los números de oxidación.
Los electrones se transfieren
Una reacción de óxido-reducción (redox) es aquella en la que se transfieren electrones de una especie a otra. Lo que una pierde, la otra lo gana: los electrones no desaparecen ni se crean.
Para seguirles la pista usamos el número de oxidación: la carga que tendría un átomo si todos los electrones de sus enlaces fueran para el elemento más electronegativo. Si el número de oxidación cambia, hubo transferencia de electrones.
Por qué aumenta al perder electrones: los electrones tienen carga negativa. Si un átomo pierde uno, queda con más carga positiva (o menos negativa), así que su número sube. Por ejemplo, $\text{Zn}$ (0) pasa a $\text{Zn}^{2+}$ (+2): perdió 2 electrones.
Cómo identificar quién se oxida y quién se reduce
El método es siempre el mismo: asignar números de oxidación a cada elemento en reactivos y productos, compararlos y ver quién subió y quién bajó.
Esto explica lo del clavo: el zinc se disuelve como $\text{Zn}^{2+}$ y el cobre se deposita como el polvo rojizo.
Cuando se sumerge un clavo de zinc en una disolución de sulfato de cobre ocurre la reacción: $$\text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu}$$ Asigna…
Cuando se sumerge un clavo de zinc en una disolución de sulfato de cobre ocurre la reacción:
$$\text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu}$$Asigna los números de oxidación de cada especie antes y después, indica quién se oxida y quién se reduce, y señala cuál es el agente oxidante y cuál el agente reductor.
Agente oxidante y agente reductor
Cada especie que se oxida o se reduce tiene un «papel» en la reacción:
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El agente reductor es la especie que provoca la reducción de otra: le da electrones. Por eso, es la que se oxida.
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El agente oxidante es la especie que provoca la oxidación de otra: le quita electrones. Por eso, es la que se reduce.
Cuando hay oxígeno: el magnesio que arde
Las luces blancas de algunas bengalas de las posadas vienen de quemar magnesio. La reacción es:
$$2\,\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{MgO}$$Aquí no hay iones sueltos, así que hay que asignar números con las reglas.
Nota que el compuesto $\text{MgO}$ está formado por iones $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{O}^{2-}$: el magnesio le cedió sus electrones al oxígeno. Por eso decimos que el magnesio «se oxidó» porque perdió electrones, y ahora lo expresamos así incluso cuando no interviene oxígeno (como con Zn y Cu²⁺).
La cinta de magnesio arde en el aire con una luz blanca intensa según la reacción $2\,\text{Mg} + \text{O}2 \rightarrow 2\,\text{MgO}$. Asigna los números de oxidación…
La cinta de magnesio arde en el aire con una luz blanca intensa según la reacción $2\,\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{MgO}$. Asigna los números de oxidación de todas las especies, identifica el agente oxidante y el agente reductor, y explica por qué decimos que el magnesio «se oxidó» aunque la palabra oxidación no siempre implique oxígeno.
Método para cualquier reacción
Vuelve al principio: en la herrumbre, el fierro pierde electrones (se oxida) y el oxígeno del aire los gana (se reduce); con el clavo de zinc, el zinc cede electrones y el cobre los recibe.
Resumen
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Una reacción redox es una transferencia de electrones.
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Oxidación: pérdida de electrones, el número de oxidación aumenta. Reducción: ganancia, el número disminuye.
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Siempre ocurren juntas, y los electrones perdidos son los ganados.
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El agente reductor es el que se oxida; el agente oxidante es el que se reduce.
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Oxidación no significa siempre oxígeno: lo que importa es el cambio del número de oxidación.