Reacciones de oxidación
Técnicamente, la oxidación es una reacción química en la que una molécula, un átomo o un ión pierde electrones. La oxidación es una media reacción que no puede producirse por sí sola. Siempre debe ir acompañada de una reducción, que es una reacción química en la que una molécula, átomo o ion gana electrones. Juntas forman lo que se conoce como una reacción de reducción-oxidación, o redox. Por tanto, la reducción y la oxidación son procesos complementarios: cuando un compuesto se oxida, otro se reduce. Estas reacciones se producen constantemente en el vino, tanto durante la elaboración como durante la maduración.
La oxidación es un proceso destructivo: hace que el hierro se oxide, que la fruta se vuelva marrón, que el ser humano envejezca y que el vino se convierta en vinagre. Por esta razón, las botellas se cierran herméticamente y lo ideal es mantenerlas de lado, de manera que el corcho no se reseque y se encoja, dejando entrar el oxígeno en la botella. Afortunadamente, la oxidación es un proceso lento, y el vino sólo empieza a perder gradualmente su sabor a fruta. Desgraciadamente, este proceso empieza a pasar factura desde el principio del proceso de elaboración del vino.
Potencial de oxidación
¿Tiene una ecuación redox que no sabe cómo equilibrar? Además de equilibrar la ecuación en cuestión, estos programas también le darán una visión detallada de todo el proceso de equilibrado con el método elegido.
En el método de cambio de número de oxidación, el principio subyacente es que la ganancia en el número de oxidación (número de electrones) de un reactante debe ser igual a la pérdida en el número de oxidación del otro reactante.
Una ecuación química equilibrada describe con precisión las cantidades de reactivos y productos en las reacciones químicas. La Ley de Conservación de la Masa establece que la masa no se crea ni se destruye en una reacción química ordinaria. Esto significa que una ecuación química debe tener el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación. Además, la suma de las cargas de un lado de la ecuación debe ser igual a la suma de las cargas del otro lado. Cuando se cumplen estas dos condiciones, se dice que la ecuación está equilibrada.
Cuando una ecuación se escribe en forma molecular, el programa tendrá problemas para equilibrar los átomos en las ecuaciones parciales de oxidación y reducción (Paso 3.). Esto se evita escribiendo la ecuación en forma iónica.
Reacciones químicas
El sodio y el flúor se unen iónicamente para formar fluoruro de sodio. El sodio pierde su electrón exterior para darle una configuración electrónica estable, y este electrón entra en el átomo de flúor de forma exotérmica. Los iones de carga opuesta se atraen entonces entre sí. El sodio se oxida y el flúor se reduce.
Demostración de la reacción entre un agente oxidante fuerte y un agente reductor. Cuando se añaden unas gotas de glicerol (agente reductor suave) al permanganato potásico en polvo (agente oxidante fuerte), se inicia una violenta reacción redox acompañada de autoignición.
“Redox” es una combinación de las palabras “reducción” y “oxidación”. El término “redox” se utilizó por primera vez en 1928[5] Los procesos de oxidación y reducción ocurren simultáneamente y no pueden ocurrir de forma independiente[4] En los procesos redox, el reductor transfiere electrones al oxidante. Así, en la reacción, el reductor o agente reductor pierde electrones y se oxida, y el oxidante o agente oxidante gana electrones y se reduce. El par de un agente oxidante y reductor que interviene en una reacción concreta se denomina par redox. Un par redox es una especie reductora y su correspondiente forma oxidante,[6] por ejemplo, Fe2+/ Fe3+.La oxidación por sí sola y la reducción por sí sola se denominan medias reacciones porque dos medias reacciones siempre ocurren juntas para formar una reacción completa.
Reacción Redox
En el capítulo 3, “Reacciones químicas”, describimos las características que definen las reacciones de oxidación-reducción o redox. La mayoría de las reacciones que consideramos allí eran relativamente sencillas, y su equilibrio resultaba simple. Sin embargo, cuando las reacciones de oxidación-reducción ocurren en una solución acuosa, las ecuaciones son más complejas y pueden ser más difíciles de equilibrar por inspección. Dado que una ecuación química equilibrada es el prerrequisito más importante para resolver cualquier problema de estequiometría, necesitamos un método para equilibrar las reacciones de oxidación-reducción en solución acuosa que sea generalmente aplicable. Uno de estos métodos utiliza los estados de oxidación, y el segundo se conoce como el método de la media reacción. En esta sección le mostramos cómo equilibrar ecuaciones redox utilizando los estados de oxidación; el método de la semirreacción se describe en el capítulo 19 “Electroquímica”.
Para equilibrar una ecuación redox utilizando el método del estado de oxidaciónProcedimiento para equilibrar reacciones de oxidación-reducción (redox) en el que la reacción global se separa conceptualmente en dos partes: una oxidación y una reducción., separamos conceptualmente la reacción global en dos partes: una oxidación -en la que los átomos de un elemento pierden electrones- y una reducción -en la que los átomos de un elemento ganan electrones-. Consideremos, por ejemplo, la reacción de Cr2+(aq) con dióxido de manganeso (MnO2) en presencia de ácido diluido. La ecuación 4.54 es la ecuación iónica neta para esta reacción antes del equilibrio; el estado de oxidación de cada elemento en cada especie se ha asignado utilizando el procedimiento descrito en la Sección 3.5 “Clasificación de las reacciones químicas”: