En este tema
vamos a estudiar un tipo de reacciones denominadas de oxidación –
reducción, que son muy importantes para nuestra vida cotidiana.
La
energía que necesitamos para realizar cualquier actividad, la obtenemos
fundamentalmente de procesos de oxidación – reducción, como el metabolismo
de los alimentos, la respiración celular, etc. Además, son responsables de
procesos tan dispares como la corrosión de los metales, el oscurecimiento
de una manzana cortada, la acción de los conservantes alimenticios, la
combustión, el blanqueado de las lejías, ...
Hoy en día, las
reacciones de oxidación – reducción se utilizan en infinidad de procesos,
especialmente en el campo de la industria, por ejemplo, en la generación
de energía eléctrica (pilas electroquímicas), o el proceso inverso, es
decir, a través de la electricidad, provocar reacciones químicas que no
son espontáneas, de gran utilidad para la obtención de metales y otras
sustancias de gran interés social (electrólisis). También son de gran
utilidad para la labor policial, ya que una reacción de este tipo, entre
el ión dicromato y el alcohol etílico, es la que permite determinar con
gran precisión el grado de alcoholemia de conductores.
Las reacciones
de oxidación – reducción, también llamadas REDOX, presentan un cierto
paralelismo con las reacciones ácido – base, ya que ambas se llaman
reacciones de transferencia. Mientras que en las ácido – base se
transfieren protones del ácido a la base, en las redox,
se produce una transferencia de electrones del
reductor al oxidante. Por ejemplo:
Zn + Cu+2
Zn+2
+ Cu
en la que existe
una transferencia de electrones del Zn (que pierde 2 electrones) al Cu+2
(que los gana).
Las reacciones
redox son muy fáciles de identificar cuando tienen lugar entre iones o
compuestos iónicos, ya que es sencillo ver entre que especies tiene lugar
la transferencia de electrones; pero, cuando tiene lugar entre sustancias
covalentes, no es tan obvio reconocerlas, por ejemplo:
Fe2O3
+ 3 C
2 Fe + 3 CO2
podríamos decir
que el C se ha oxidado porque ha incorporado oxígeno transformándose en la
molécula de CO2 y, el Fe2O3 se reduce
porque lo pierde, obteniéndose hierro metálico. Este concepto de oxidación
– reducción, debido a Lavoisier, ha quedado desfasado, ya que hay
reacciones redox en las que el oxígeno ni siquiera interviene.
Según el
concepto actual: Una sustancia se oxida cuando pierde electrones, que cede
a otra sustancia que es la que se reduce, luego la
oxidación es una pérdida de electrones y la reducción una ganancia de
electrones.
Cuando un compuesto se oxida, siempre hay otro que
se reduce. Al primero se le llama reductor y al segundo oxidante.
Por ejemplo:
oxidante1 | + | reductor2 | reductor1 | + | oxidante2 | |
Cu+2 | + | Zn | Cu | + | Zn+2 |
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