La oxidación es una reacción donde un átomo, ion o molécula pierde electrones, mientras que la reducción corresponde a la ganancia de electrones de un átomo, ion o molécula. Tanto la oxidación como la reducción dependen del cambio del estado de oxidación del átomo, esto es, de la diferencia de la carga del átomo en una reacción.
Las reacciones de oxidación y de reducción siempre ocurren simultáneamente, por lo que generalmente se conocen como reacciones de óxido-reducción o reacciones redox. Por ejemplo, la combustión y la corrosión son reacciones de óxido-reducción.
| Oxidación | Reducción | |
|---|---|---|
| Definición | Semi reacción donde un átomo, ión o molécula pierde electrones. | Semi reacción donde un átomo, ión o molécula gana electrones. |
| Concepto clave | Oxidación es pérdida de electrones. | Reducción es ganancia de electrones. |
| Ecuación parcial | Zn→ Zn2+ + 2e- | Cu2++ 2e-→ Cu |
| Estado de oxidación | Aumenta | Disminuye |
| Agentes involucrados |
El agente oxidante es el que atrapa los electrones. El agente oxidado es el que pierde los electrones. |
El agente reductor es el que proporciona los electrones. El agente reducido es el que gana los electrones. |
| Ejemplos |
Oxidación de metanol a formaldehído: CH3OH→ CH2O +H2 Paso del átomo de magnesio Mg a ion magnesio Mg2+ |
Formación de plata a partir de iones de plata. Paso del oxígeno molecular O2 a óxido O-2 |
¿Qué es oxidación?
La oxidación es la pérdida de electrones por una molécula, átomo o ión. Un elemento se oxida cuando en una reacción pierde electrones; esto se verifica por el aumento en el estado de oxidación del átomo. Mientras mayor es el estado de oxidación de un átomo, será mayor el grado de oxidación.
La palabra "oxidación" fue usada por primera vez en el siglo XVIII gracias al trabajo del químico francés Antoine Lavoisier cuando identificó el oxígeno en el aire. Para esa época, toda reacción en donde el oxígeno era un reactante se describía como reacciones de oxidación. Hoy sabemos que no todas las reacciones de oxidación involucran la participación del oxígeno.
Ecuación parcial de oxidación
Una ecuación parcial de oxidación es la parte de la reacción general donde se presenta el elemento que se oxida y la cantidad de electrones que se le retiran en el lado derecho de los productos. Por ejemplo, en la reacción de corrosión del aluminio:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
la ecuación parcial de oxidación del aluminio es:
Al0→ Al+3 + 3e-
El estado de oxidación del aluminio como elemento es 0 (cero) y es oxidado a ion aluminio con un estado de oxidación +3. En este caso, el estado de oxidación del aluminio aumenta.
Agentes oxidantes y oxidados
Un agente oxidante es aquel que causa que otro químico sea oxidado. Por ejemplo, cuando el magnesio reacciona con oxígeno para formar óxido de magnesio:
2Mg(s) + O2(g)→ 2MgO(s),
el oxígeno causa que el magnesio pierda electrones, por lo tanto, el oxígeno es el agente oxidante y el magnesio es el químico oxidado. Los metales, como el hierro, el cobre y el magnesio, son fácilmente oxidados.
Ejemplos de reacciones de oxidación
- La deshidrogenación del metanol a formaldehido:
CH3OH → H2C=O
- El átomo de magnesio pierde dos electrones y se transforma en el ión magnesio:
Mg(s)→Mg2+(s) +2e-
- La transformación del alcohol en vinagre es una reacción de oxidación:
CH3CH2OH → CH3COOH
¿Qué es reducción?
La reducción es la ganancia de electrones por una molécula, átomo o ion. Un elemento se reduce cuando en una reacción este gana electrones. Esto se verifica por la disminución en el estado de oxidación. Mientras menor es el estado de oxidación de un átomo, mayor es el grado de reducción.
Por ejemplo, el cambio de ión cobre, con estado de oxidación 2+, pasa a cobre sólido, con estado de oxidación 0:
Cu2+(ac) + 2e- → Cu(s)
La palabra "reducción" proviene del latín reduco que significa "restaurar". El proceso de extracción de metales se consideraba como la recuperación del metal a partir de sus compuestos minerales, tal como el hierro a partir del óxido de hierro o el cobre a partir del óxido de cobre(II).
Ecuación parcial de reducción
Es la parte de la reacción general donde se presenta el elemento que se reduce y la cantidad de electrones que recibe en el lado izquierdo de los reactantes. Por ejemplo, en la reacción de corrosión del aluminio:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
la ecuación parcial de reducción del oxígeno es:
O0 + 2e-2 → O-2
En este caso, el estado de oxidación del oxígeno en su estado molecular es 0 (cero) y es reducido a ion óxido con un estado de oxidación -2. Es decir, el estado de oxidación del oxígeno pasa de 0 a -2 por lo que disminuye.
Agentes reductores y reducidos
Un agente reductor causa que otro químico sea reducido. Por ejemplo, cuando el magnesio reacciona con oxígeno para formar óxido de magnesio:
2Mg(s) + O2(g)→ 2MgO(s),
el magnesio causa que el oxígeno gane electrones, por lo que el magnesio viene a funcionar como agente reductor mientras que el oxígeno es reducido.
Los metales tienden a perder electrones, por lo que actúan como agentes reductores.
Ejemplos de reacciones de reducción
- El oxígeno molecular gana cuatro electrones para transformarse en ion óxido:
O2(g) +4e-→2O2-
- La formación de plata a partir de iones de plata:
Ag+(ac) +e-→Ag(s)
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