Concepto de oxidación y de reducción de un compuesto

De Wikillerato

Concepto de oxidación y de reducción de un compuesto

Evolución del concepto de oxidación-reducción

En el siglo XIX, cuando aun no se conocía la estructura del átomo, se designó como oxidación la combinación de oxígeno con una sustancia.

Así, cuando se calienta cobre en polvo en contacto con la atmósfera se forma un cuerpo negro, compuesto binario de cobre y oxígeno; diciéndose entonces que el cobre se ha oxidado. Con la simbología actual el fenómeno se representa así:

Si ahora el polvo negro obtenido (llamado hoy óxido de cobre (II)) se mezcla con carbón en polvo y se calienta fuertemente, se puede observar que el cobre vuelve de nuevo al estado libre. Si se pesa primero el polvo negro y luego el cobre regenerado, se puede constatar que aquel cuerpo ha perdido peso o dicho de otro modo, su peso se ha reducido. De aquí que el termino reducción viene a significar la eliminación de oxígeno a partir de un compuesto que lo contenga. La reacción de eliminación ha sido esta:

Concepto actual de oxidación-reducción

La ciencia se encuentra siempre en un proceso de adquisición continuo de nuevos conocimientos y de revisión de conceptos e ideas previamente adquiridas lo que permite la reinterpretación de diferentes fenómenos naturales a la luz de esos conocimientos, de tal manera que la visión de la naturaleza se vuelve más amplia y le permite formular conceptos más generales, que abarcan los anteriores como casos particulares. Así por ejemplo al incrementarse el conocimiento de la estructura de la materia, y se aclaró la naturaleza electrónica del enlace químico, se puedo describir con más detalle lo que ocurre cuando un elemento se combina con el oxígeno llegándose a los conceptos actuales de oxidación-reducción que tiene un significado más amplio. Así:

 Una sustancia sufre una oxidación cuando pierde electrones. 

Por lo tanto una oxidación es ahora definida como la pérdida de uno o más electrones por una substancia (elemento, compuesto, o ión)

 Una sustancia sufre reducción cuando gana electrones

Por ello una reducción es definida como la ganancia de uno o más electrones por una sustancia.

En toda reacción de oxido-reducción (abreviadamente reacciones redox):

- El oxidante gana electrones, mientras que el reductor los pierde.

- Durante la reacción, el reductor se oxida y el oxidante se reduce.

De esta manera todo proceso de oxidación está vinculado necesariamente a otro proceso complementario de reducción: en un sistema químico para que una sustancia ceda electrones, otra tiene que captarlos.

Así, una reacción de oxido-reducción o reacción redox, es un proceso en el cual los electrones son transferidos de una sustancia a otra i.e. una reacción de transferencia de electrones.

Cuando se dice que una reacción redox a tenido lugar? En los ejemplos expuestos arriba (ecuaciones y , el metal puede ser incorporado a compuestos iónicos y por lo tanto, las transferencias electrónicas son netas: los electrones o se tienen o no se tienen, no hay situaciones intermedias. Pero ¿que ocurre cuando los enlaces no son completamente iónicos sino por ejemplo covalentes polares?

Para estudiar combinaciones entre no metales se introduce el concepto de número de oxidación, el cual indica si un átomo en una sustancia es neutro, rico en electrones o pobre en electrones. Comparando el número de oxidación de un átomo antes y después de una reacción redox se puede saber si el átomo ha ganado o perdido electrones.