OXIDACINEn cada oxidacin hay una prdida de electrones, lo que equivale a decir que un elemento aument su nmero de oxidacinOriginalmente, el trmino oxidacin se asign a la combinacin del oxgeno con otros elementos. Existan muchos ejemplos conocidos de esto. El hierro se enmohece y el carbn arde. En el enmohecimiento, el oxgeno se combina lentamente con el hierro formando xido ferroso (Fe2 O3); en la combustin, se combina rpidamente con el carbn para formar CO2. La observacin de estas reacciones origin los trminos oxidacin lenta y "rpida.Sin embargo, los qumicos observaron que otros elementos no metlicos se combinaban con las sustancias de la misma manera que lo hacia el oxgeno con dichas sustancias. El oxgeno, el antimonio y el sodio arden en atmsfera de cloro y el hierro en presencia de flor. Como estas reacciones eran semejantes, los qumicos dieron una definicin de oxidacin ms general. Los reactantes O2 o Cl2, eliminaban electrones de cada elemento. Por tanto, la oxidacin se defini como el proceso mediante el cual hay prdida aparente de electrones de un tomo o in. (Ver: PSU: Qumica, Pregunta 02_2005) OxidacinLa oxidacin es una reaccin qumica muy poderosa donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidacin.[2] Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidacin o una reduccin es un proceso por el cual cambia el estado de oxidacin de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un intercambio de electrones. Suponer esto -que es un error comn- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son inicos, puesto que es en stos compuestos donde s se da un enlace inico, producto de la transferencia de electrones.Por ejemplo, en la reaccin de formacin del cloruro de hidrgeno a partir de los gases dihidrgeno y dicloruro, se da un proceso redox y sin embargo se forma un compuesto covalente.Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la accin de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razn, se prefiere el trmino general de reacciones redox.La propia vida es un fenmeno redox. El oxgeno es el mejor oxidante que existe debido a que la molcula es poco reactiva (por su doble enlace) y sin embargo es muy electronegativo, casi como el flor.La sustancia ms oxidante que existe es el catin KrF+ porque fcilmente forma Kr y F+.Entre otras, existen el permanganato de potasio (KMnO4), el dicromato de potasio (K2Cr2O7), el agua oxigenada (H2O2), el cido ntrico (HNO3), los hipohalitos y los halatos (por ejemplo el hipoclorito de sodio (NaClO) muy oxidante en medio alcalino y el bromato de potasio (KBrO3)). El ozono (O3) es un oxidante muy enrgico:Br + O3 BrO3El nombre de "oxidacin" proviene de que en la mayora de estas reacciones, la transferencia de electrones se da mediante la adquisicin de tomos de oxgeno (cesin de electrones) o viceversa. Sin embargo, la oxidacin y la reduccin puede darse sin que haya intercambio de oxgeno de por medio, por ejemplo, la oxidacin de yoduro de sodio a yodo mediante la reduccin de cloro a cloruro de sodio:2 NaI + Cl2 I2 + 2 NaClEsta puede desglosarse en sus dos semirreacciones corresponden 2I I2 + 2 e Cl2 + 2 e 2 ClEjemploEl hierro puede presentar dos formas oxidadas: xido de hierro (II): FeO. xido de hierro (III): Fe2O3REDUCCINEn toda reduccin hay una ganancia de electrones, lo que significa que un elemento disminuy su nmero de oxidacinOriginalmente una reaccin de reduccin se limitaba al tipo de reaccin en la cual los xidos se reducan" (se desprendan) de sus xidos. El xido de hierro se "reduca a hierro con monxido de carbono. El xido de cobre (II) poda reducirse a cobre con hidrgeno. En estas reacciones se eliminaba oxgeno y se obtena el elemento libre. El elemento libre puede obtenerse de otras maneras. La inmersin de un clavo de hierro en una solucin de sulfato de cobre (II) causa una reaccin en la cual se produce cobre libre. La semejanza entre las reacciones de oxidacin-reduccin condujo a los qumicos a formular una definicin ms general de reduccin: La reduccin es un proceso mediante el cual los tomos o iones adquieren electrones.ReduccinEn qumica, reduccin es el proceso electroqumico por el cual un tomo o ion gana electrones. Implica la disminucin de su estado de oxidacin. Este proceso es contrario al de oxidacin.Cuando un ion o un tomo se reducen presenta estas caractersticas: Gana electrones. Acta como agente oxidante. Es reducido por un agente reductor. Disminuye su estado o nmero de oxidacin.EjemploEl ion hierro (III) puede ser reducido a hierro (II):Fe3+ + e Fe2+En qumica orgnica, la disminucin de enlaces de tomos de oxgeno a tomos de carbono o el aumento de enlaces de hidrgeno a tomos de carbono se interpreta como una reduccin. Por ejemplo: CHCH + H2 CH2=CH2 (el etino se reduce para dar eteno). CH3CHO + H2 CH3CH2OH (el etanal se reduce a etanol).AGENTES OXIDANTES Y REDUCTORESLa sustancia que en la reaccin suministra electrones es el agente reductor. El agente reductor contiene los tomos que se oxidan (los tomos que pierden electrones). La sustancia que en la reaccin gana electrones es el agente oxidante. Este contiene los tomos que se reducen (los tomos que ganan electrones).Si una sustancia suministra fcilmente electrones se dice que es un agente reductor fuerte. Sin embargo, su forma oxidada normalmente es un agente oxidante dbil. Si una sustancia gana electrones con facilidad, se dice que es un agente oxidante fuerte. Su forma reducida es un agente reductor dbil.Un agente reductor es aquel que cede electrones a un agente oxidante. Existe una reaccin qumica conocida como reaccin de reduccin-oxidacin, en la que se da una transferencia de electrones. Asimismo, la mayora de los elementos metlicos y no metlicos se obtienen de sus minerales por procesos de oxidacin o de reduccin. Una reaccin de reduccin-oxidacinn consiste en dos semireacciones: una semireaccin implica la prdida de electrones de un compuesto, en este caso el compuesto se oxida; mientras que en la otra semireaccin el compuesto se reduce, es decir gana los electrones. Uno acta como oxidante y el otro como reductor. Como ejemplos tenemos: Carbn Monxido de carbono Muchos compuestos ricos en carbn e hidrgeno. Elementos no metlicos fcilmente oxidables tales como el azufre y el fsforo Sustancias que contienen celulosa, tales como maderas, textiles, etc. Muchos metales como aluminio, magnesio, titanio, circonio Los metales alcalinos como el sodio, potasio, etc.Un agente oxidante o comburente es un compuesto qumico que oxida a otra sustancia en reacciones electroqumicas o de reduccin-oxidacin. En estas reacciones, el compuesto oxidante se reduce.Bsicamente: El oxidante se reduce, gana electrones. El reductor se oxida, pierde electrones. Todos los componentes de la reaccin tienen un nmero de oxidacin. En estas reacciones se da un intercambio de electrones. Enumere 5 agentes oxidantes y 5 agentes reductores: Agentes Oxidantes: O2 Ozono Al2O3 BaNO3 H2NO3 Agentes Reductores: C CO H2 H2SO3 Cu 5ml Ag. Ox. 1ml medio Ac. 5ml Ag. Red.

REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION (REDOX)

Se denomina reaccin de reduccin-oxidacin, xido-reduccin, o simplemente reaccin redox, a toda reaccin qumica en la cual existe una transferencia electrnica entre los reactivos, dando lugar a un cambio en los estados de oxidacin de los mismos con respecto a los productos.Para que exista una reaccin redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte: El agente reductor es aquel elemento qumico que suministra electrones de su estructura qumica al medio, aumentando su estado de oxidacin, es decir, siendo oxidado. El agente oxidante es el elemento qumico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidacin inferior al que tena, es decir, siendo reducido.[1]Cuando un elemento qumico reductor cede electrones al medio se convierte en un elemento oxidado, y la relacin que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Anlogamente, se dice que cuando un elemento qumico capta electrones del medio se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado.2.1 Reacciones REDOX:Una reaccin REDOX es aquella en la que uno de los compuestos se reduce y el otro se oxida, de ah su nombre. Ocurren cambios en los nmeros de oxidacin de los tomos de algunas de las substancias involucradas.El reactivo que se oxida est perdiendo electrones, el que se reduce est ganado los electrones que el otro ha liberado. Antiguamente lo que se crea era que el que se oxidaba ganaba oxgeno, en realidad esto era bastante cierto, solo que era incompleto, pues al perder electrones el que se oxida se une con el oxgeno para tener los electrones necesarios.En un principio, se utilizaba el trmino de oxidacin para designar aquellos procesos en los que una sustancia reaccionaba con el oxgeno; de esta forma, se deca que un compuesto se oxidaba cuando aumentaba su cantidad de oxgeno (igualmente, se deca que se reduca cuando sta disminua).A partir de este primer concepto de oxidacin, y con el tiempo, dicho vocablo ha ido evolucionando y generalizndose hasta abarcar hoy en da una gran cantidad de reacciones en algunas de las cuales ni siquiera interviene el oxgeno. De hecho, en la actualidad entendemos por oxidacin el proceso mediante el cual un compuesto pierde electrones.E inevitablemente, para que un compuesto pierda electrones otro los ha de ganar: as surge estrechamente ligado al concepto de oxidacin el de reduccin; se entiende por reduccin el proceso mediante el cual un compuesto gana electrones. As pues, cada vez que nos refiramos a la oxidacin tendremos que hablar tambin de la reduccin (ya que es el proceso contrario, y sin uno de ellos no existira el otro).

HIDROXIDO METALICOLos hidrxidos metlicos estn constituidos por iones OH- y cationes metlicos. Al aumentar la capacidad de polarizacin del catin se acenta el carcter parcialmente covalentes del enlace metal-oxgeno, y la estabilidad del hidrxido disminuye. Los hidrxidos de los elementos ms electropositivos pueden fundir sin descomposicin -los de metales alcalinos pueden, incluso, vaporizarse-. En cambio, no se conocen hidrxidos de cationes en muy alto estado de oxidacin; ni de cationes que, aunque poseen baja carga, tienen -por su configuracin electrnica- alta capacidad de polarizacin. La reaccin de descomposicin de los hidrxidos consiste en la transformacin de los grupos OH- en molculas de agua. Puede afectar a todos o a parte de los grupos OH-, con formacin de xidos o de hidroxixidos metlicos. Algunos compuestos de metales en alto estado de oxidacin, que por su frmula se haban considerado hidrxidos -como el Pt(OH)4*2H2O- son compuestos de coordinacin.Por su constitucin (unin de un O2- a un protn) el ion OH- tiene carcter polar. En los cristales puede encontrarse en tres situaciones lmites, dependientes de la naturaleza del catin metlico.a) Libre rotacin u orientacin al azar en el cristal. Con cationes de muy baja capacidad de polarizacin el ion OH- se comporta, en el cristal, como un anin monovalente de radio 1,53 A, de simetra esfrica; por tanto, semejante a los iones halgenos (su radio est comprendido entre el del F- y el del Cl-). La simetra esfrica del anin -que se manifiesta en la estructura NaCI de la forma estable del KOH a alta temperatura- puede atribuirse a la libre rotacin del OH- o a orientacin al azar. La simetra cbica del cristal es compatible con ambas posibilidades. No se sabe, en este caso, cual de esos dos estados del OH- existe, de hecho, en el cristal.b) Orientaciones definidas del OH-. En numerosos hidrxidos laminares de metales bivalentes, la accin del catin consiste en la orientacin de los aniones OH- polares -aunque simultneamente exista aumento de la polaridad de stos-. En el Mg(OH)2, se ha comprobado, por determinaciones de resonancia magntica nuclear, que los hidrgenos de los OH- estn dirigidos hacia las superficies de las lminas de OH- -entre las cuales estn situados los cationes-. El OH- tiene, en estos casos, simetra cilndrica.c) Formacin de enlaces de hidrgeno entre los OH-. La accin polarizante del catin facilita la distribucin tetradrica de los orbitales externos ocupados del oxgeno (representa participacin de enlace covalente que estabiliza los orbitales hbridos sp3, respecto a los orbitales atmicos). Con ello, se facilita la formacin de enlaces de hidrgeno entre los OH- del cristal.El trnsito de la situacin b) a la c) se acenta al aumentar la capacidad de polarizacin del catin; por ejemplo, de Mg(OH)2 a AI(OH)3Propiedades de los hidrxidos metlicos-Estabilidad: Los ms estables son los alcalinos, a excepcin del LiOH, cuyo comportamiento se asemeja al Mg(OH)2. La estabilidad decrece al aumentar la capacidad de polarizacin del catin. Los hidrxidos alcalinos funden (excepto LiOH) incluso se volatilizan sin descomposicin. En estado vapor las molculas de KOH, RbOH y CsOH son lineales. Del fundido cristalizan en masas microcristalinas, blancas. LiOH, Mg(OH)2 y Be(OH)2 se descomponen con facilidad por el calor,en xido y agua. La estabilidad aumenta en los alcalinotrreos del Mg al Ba. Los hidrxidos de los metales bivalentes de las series d y p son menos estables que los alcalinotrreos. Son pocos los hidrxidos de metales trivalentes de metales de las series d conocidos. El ms importante: Al(OH)3. -Solubilidad en agua: -Los alcalinos y el TiOH son los nicos muy solubles en agua. La solubilidad aumenta mucho con la T. -En disolucin estn completamente ionizados. Son las bases ms fuertes que se conocen. Forman numerosos hidratos. En estado anhidro son higroscpicos. La disolucin en agua se realiza con fuerte desprendimiento de calor. -Be(OH)2 muy poco soluble, Mg tambin pero ms, Ca Sr Ba va aumentando. -Los restantes muy poco solubles. Forman precipitados coloidales de apariencia amorfa, que se convierten en agregados microcristalinos. Obtencin de hidrxidos insolubles: Se pueden obtener por precipitacin de las sales con hidrxidos alcalinos o amoniaco. Los geles formados suelen retener grandes proporciones de los iones presentes en la disolucin. El lavado de los geles es muy difcil porque facilita la dispersin del coloide. Tambin se puede obtener por hidrlisis de las sales; que se facilita por el calor. Los carbonatos tienen la ventaja de que el anin CO32- se transforma, en parte, en CO2 voltil. En general, hay que facilitar la hidrlisis por la adicin de hidrxido amnico.