Conceptos Clave de Oxidación y Reducción en Química

Indicadores de pH

Considerada, algunos muy conocidos son:

• Amarillo de metilo: vira a pH ácidos en el intervalo de pH 2-4 de rojo a amarillo;
• Tornasol: vira desde un pH 6 a 8 transformando disoluciones rojas en azules;
• Azul de bromotimol: su intervalo de viraje está en torno a la neutralidad, entre pH 6-7.6, pasando de amarillo a azul;
• Fenoftaleína: vira a pH alcalinos desde un pH 8 hasta un pH 10, transformando disoluciones incoloras en disoluciones con colores rosados o violetas.

Conceptos de Oxidación y Reducción

Concepto Tradicional

• Oxidación: proceso en el que una sustancia se combina con oxígeno y hay ganancia de oxígeno.
• Reducción: proceso inverso, proceso por el que una sustancia pierde oxígeno.

Concepto Electrónico (Actual)

• Oxidación: proceso en el que una especie pierde electrones / un átomo aumenta su número de oxidación.
• Reducción: proceso en el que una especie gana electrones / un átomo reduce su número de oxidación.

Reacciones Redox

Una reacción redox se produce cuando hay una transferencia de electrones de una sustancia a otra (una cede electrones y otra los acepta). Habrá una semirreacción de oxidación y una semirreacción de reducción que tendrán lugar de forma simultánea.

El concepto actual de oxidación-reducción lleva implícito la existencia de pares redox: si una especie gana electrones y se reduce, otra debe perderlos y oxidarse.

Definiciones Clave

• Oxidante: toda especie química que toma electrones de otra (se reduce). Tiene facilidad para oxidar a otras especies.
• Reductor: toda especie química que cede electrones a otra (se oxida). Tiene facilidad para reducir otras especies.

Reacción General

Oxidante1 + Reductor2 ⇄ Reductor1 + Oxidante2

Las especies Oxidante 1/Reductor 1 constituyen lo que se denomina par redox (otro par redox sería el formado por las especies Oxidante2/Reductor2). Los pares redox siempre se nombran en este orden: oxidante/reductor. Las especies reductoras u oxidantes pueden ser átomos, moléculas o iones.

Número de Oxidación

Número de oxidación o estado de oxidación de un átomo en un compuesto es un número teórico que indica el número de electrones que el átomo habría perdido o ganado, la carga que tendría, si el compuesto fuera completamente iónico y aplicando ciertas reglas. Su valor suele ser entero, aunque a veces puede ser fraccionario.

El estado de oxidación tiene signo y según IUPAC cumple:

• El estado de oxidación en los átomos en estado fundamental o de un elemento libre (no combinado con otro) es cero. (Ejemplo: Cl₂)
• Para un ion monoatómico, el estado de oxidación es igual a la carga del ion (Ejemplo: Cl^-).
• El estado de oxidación del H es +1 en la mayoría de los compuestos, excepto -1 en los hidruros metálicos.
• El estado de oxidación del O es -2 (salvo en unos pocos compuestos, como peróxidos).