Las reacciones redox: oxidación y reducción
Las reacciones redox
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Los electrones que se pierden en la reacción de oxidación son los mismos electrones que se obtienen en la reacción de reducción. Estas dos reacciones son comúnmente llamados semirreacciones- la reacción global se denomina redox (rojoucción /bueydación) de reacción.
Oxidación
Hay tres definiciones que se pueden utilizar para la oxidación:
La pérdida de electrones
La ganancia de oxígeno
La pérdida de hidrógeno
La pérdida de electrones
Una forma de definir la oxidación es con la reacción en la que una sustancia química pierde electrones al pasar de reactante a producto. Por ejemplo, cuando el metal de sodio reacciona con gas cloro para formar cloruro de sodio (NaCl), el metal de sodio pierde un electrón, que se obtiene a continuación por el cloro.
La siguiente ecuación muestra de sodio perder el electrón:
Cuando se pierde el electrón, los químicos dicen que el sodio metálico se ha oxidado al catión sodio. (LA catión es un ion con una carga positiva debido a la pérdida de electrones).
Las reacciones de este tipo son bastante comunes en reacciones electroquímicas, reacciones que producen o utilizan electricidad.
Ganancia de oxígeno
A veces, en ciertas reacciones de oxidación, es obvio que el oxígeno se ha ganado al pasar de reactivo a producto. Reacciones donde la ganancia de oxígeno es más evidente que la ganancia de electrones incluyen reacciones de combustión (ardor) y el oxidación de hierro. He aquí dos ejemplos.
La quema de carbón:
Oxidación del hierro:
En estos casos, los químicos dicen que el carbono y el metal de hierro se han oxidado a dióxido de carbono y el óxido, respectivamente.
Pérdida de hidrógeno
En otras reacciones, la oxidación se puede ver mejor como la pérdida de hidrógeno. Metil alcohol (alcohol de madera) se puede oxidar al formaldehído:
Al pasar de metanol a formaldehído, el compuesto pasó de tener cuatro átomos de hidrógeno a tener dos átomos de hidrógeno.
Reducción
Al igual que la oxidación, hay tres definiciones que se pueden utilizar para describir la reducción:
La ganancia de electrones
La pérdida de oxígeno
La ganancia de hidrógeno
Ganancia de electrones
La reducción se ve a menudo como la ganancia de electrones. En el proceso de galvanoplastia de plata en una tetera, por ejemplo, el catión de plata se reduce a plata metálica por la ganancia de un electrón. La siguiente ecuación muestra el catión plata ganando el electrón:
Cuando gana el electrón, los químicos dicen que el catión plata se ha reducido a metal de plata.
La pérdida de oxígeno
En otras reacciones, es más fácil ver la reducción como la pérdida de oxígeno al pasar de reactivo a producto. Por ejemplo, el mineral de hierro (principalmente óxido) se reduce a metal de hierro en un alto horno por una reacción con monóxido de carbono:
El hierro ha perdido el oxígeno, por lo que los químicos dicen que el ión de hierro se ha reducido a hierro metálico.
Ganancia de hidrógeno
En ciertos casos, una reducción también puede ser descrito como la ganancia de átomos de hidrógeno al pasar de reactante a producto. Por ejemplo, monóxido de carbono y gas hidrógeno puede ser reducido a alcohol metílico:
En este proceso de reducción, el CO ha ganado los átomos de hidrógeno.
Uno de pérdida es la ganancia del otro
Ni la oxidación ni reducción puede llevarse a cabo sin el otro. Cuando se pierden los electrones, algo tiene que ganar ellos.
Consideremos, por ejemplo, el ecuación iónica neta- (la ecuación que muestra sólo las sustancias químicas que se cambian durante una reacción) para una reacción con metal de zinc y un cobre acuoso (II) solución de sulfato de:
Esta reacción global está realmente compuesto por dos semirreacciones, mostrados a continuación.
Oxidación media-reacción - la pérdida de electrones:
Reducción media-reacción - la ganancia de electrones:
Zinc pierde dos electrons- el cobre (II) las ganancias de cationes esos mismos dos electrones. Zn se oxida. Pero sin que cationes de cobre (el agente oxidante) Actualmente, no pasará nada. Es un agente necesario para el proceso de oxidación de proceder. El agente oxidante acepta los electrones de las especies químicas que se está oxidado.
El cobre (II) catiónico se reduce a medida que gana electrones. Las especies que suministra los electrones se denomina agente reductor. En este caso, el agente reductor es de metal zinc.
El agente oxidante es la especie que está siendo reducida, y el agente reductor es la especie que está siendo oxidado. Tanto los agentes oxidantes y reductores están en el lado izquierdo (reactivo) de la ecuación redox.
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