DETERMINACIÓN DE ESTADO DE OXIDACIÓN

Regla para determinar el estado de oxidación de una molécula.Ejemplos y Ejercicios

¿CÓMO DETERMINAR EL ESTADO DE OXIDACIÓN DE UNA MOLÉCULA O COMPUESTO?

El estado de oxidación o número de oxidación se define como la suma de cargas positivas y negativas de un átomo, lo cual indirectamente indica el número de electrones que tiene el átomo.

Para determinar el estado de oxidación, se deben considerar algunas reglas básicas que se muestran en las siguientes diapositivas.

DETERMINACIÓN EL ESTADO DE OXIDACIÓN1. El estado de oxidación de átomos neutros es igual a cero. 

Ej: Cu (s)

2. En las moléculas formadas por átomos del mismo elemento el número de oxidación es cero. Ej:

3. En las moléculas neutras, la suma de los estados de oxidación da cero.  Ej:

4. En las moléculas cargadas (iones poliatómicos), la suma de los estados de oxidación coincide con la carga total de la molécula.

Ej: (carga total de la molécula es cero)

Ej: (carga total de la molécula es -2)

5. El flúor siempre tiene un estado de oxidación de -1 (se trata del elemento más electronegativo).

DETERMINACIÓN EL ESTADO DE OXIDACIÓN6. El oxígeno suele tener un estado de oxidación de -2, excepto en varios casos:

Cuando hay enlaces entre dos átomos de oxígeno; un oxígeno neutraliza la carga del otro. En peróxidos, por ejemplo, el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno), , se considera que el

átomo de oxígeno tiene un estado de oxidación de -1. En superóxidos; -1/2. En el caso de que haya flúor, que tendrá estado de oxidación -1.

7. Los iones del grupo 1 tienen un estado de oxidación de +1 en sus compuestos. Ej: Li, Na, K, etc.

8. Los iones del grupo 2 tienen un estado de oxidación de +2 en sus compuestos. Ej: Be, Mg, Ca, Sr, etc.

9. Los halógenos tienen normalmente un estado de oxidación de -1 (salvo cuando están con otros átomos tan electronegativos como ellos, como el oxígeno u otros halógenos).

Ej: F, Cl, Br, I y At10. El hidrógeno tiene estado de oxidación de +1, excepto cuando forma hidruros metálicos.

Ej: NaH Hidruro de Sodio

Grupo 1 Estado de Oxidación: +1Grupo 2 Estado de Oxidación:

+2Grupo Halógeno Estado de Oxidación: -1

DETERMINACIÓN EL ESTADO DE OXIDACIÓN Algunos números de

oxidación aparecen en la tabla adjunta.

Los números de oxidación de los demás elementos los deduciremos de las fórmulas o nos los indicarán en el nombre del compuesto, así de fácil.

EJEMPLO 1 Determinar el estado de oxidación para cada elemento en cada una de

las siguientes sustancias:

H +1 O -2 N ¿ x ? Estado Neutro

Mn ¿ x ? O -2 Estado Cargado: -1

Fe +2 ó +3 N ¿ x ? O -2

El estado de oxidación del N es +5

El estado de oxidación del Mn es +7

El estado de oxidación del N es +5

EJEMPLO 1 Determinar el estado de oxidación para cada elemento en cada una de las

siguientes sustancias:

U ¿ x ? O -2 Estado Cargado: -2

V ¿ x ? O -2 Estado Cargado: +1

K +1 C ¿ x ? O -2

El estado de oxidación del U es +2

El estado de oxidación del V es +5

El estado de oxidación del C es +5

EJERCICIOS Determinar el estado de oxidación para cada elemento en cada una de

las siguientes sustancias:

(Au es elemento metálico)

REACCIONES REDOXREACCIONES DE REDUCCIÓN Y OXIDACIÓN

¿Qué significa REDOX?REACCIONES

REDOXMOVIMIENTO E INTERCAMBIO

DE ELECTRONES

GANAN ELECTRONES

PIERDEN ELECTRONES

Las reacciones REDOX o de Óxido-Reducción son aquellas donde hay movimiento de electrones (e-).

En una reacción REDOX, hay una sustancia que cede electrones a una sustancia que capta electrones.

Sustancias

OXIDACIÓNREDOX

OXIDACIÓNLas sustancias “se oxidan”

Agentes Reductores

Las sustancias que ceden (pierden) electrones se “oxidan”. Este proceso químico se llama oxidación.

Los electrones entregados son adquiridos por otras sustancias que se “reducen” (ganan –e). Ver imagen.

Por esta razón, las sustancias que se oxidan, tiene la capacidad de reducir a otros y se llaman “Agentes Reductores”.

La Oxidación es cuando un elemento pierde electrones. En el ejemplo, el Magnesio pasa de estar en esta libre (número de

oxidación cero) a perder 2 electrones, quedándose con 2 espacios libre (2e menos).

Por lo tanto, el Mg se oxida cediendo 2 electrones. El Mg es el Agente Reductor porque tiene la capacidad de reducir

(“hacerle ganar electrones”) a otras sustancias

OXIDACIÓN

0 2+

oxidación

REDUCCIÓNREACCIONES REDOX

REDUCCIÓNLa sustancia “se reduce”

Agentes Oxidantes

Las sustancias que captan (ganan) electrones se “reducen”. Este proceso química se llama reducción.

Los electrones ganados son adquiridos por otras sustancias que se “oxidan” (ganan –e). Ver imagen.

Por esta razón, las sustancias que se reducen, tiene la capacidad de oxidar a otros y se llaman “Agentes Oxidantes”.

REDUCCIÓN La Reducción es cuando un elemento capta electrones. En el ejemplo, el Oxígeno pasa de estar en esta libre (número de oxidación

cero) a captar 2 electrones, quedándose cargado con 2 electrones.

Por lo tanto, el Oxígeno se reduce captando 2 electrones. El Oxígeno es el Agente Oxidante porque tiene la capacidad de oxidar

(“hacerle perder electrones”) a otras sustancias.

-20

Reducción

RESUMEN

Proceso REDOX

¿Qué sucede? ¿Cómo se llama el agente?

Oxidación La sustancia entrega electrones Agente Reductor

Reducción La sustancia capta electrones Agente Oxidante

EJERCICIO Indica el número de electrones captados o cedidos y  nombra

el proceso (oxidación o reducción).

REACCIONES REDOX Oxidación es cuando un elemento pierde electrones Reducción es cuando un elemento gana electrones.

Cu(s) +2AgNO3(ac) Cu(NO3)2(ac) + 2Ag(s) ¿Cuáles son los números de oxidación de cada elemento?

EJERCICIO En la reacción:

¿Cómo se evidencia el avance del proceso REDOX? ¿Quién es el agente oxidante? ¿Quién es el agente reductor?

EJERCICIO En la siguiente reacción:

¿Cuál es la especie oxidante? ¿Cuál es la especie reducida? ¿Cuál es la agente oxidante? ¿Cuál es la agente reductor? Escriba la semireacciones

EJERCICIOS En las siguientes reacciones redox, identifique la especie reducida, la

especie oxidada, el agente reductor, el agente oxidante y las realice las semirreacciones.

1. 2N2O(g) 2N2(g) + O2 (g)2. 6Li(s) + N2(g) 2Li3N(s) 3. Ni(s) + Pb(NO3)(ac) Pb(s) +Ni(NO3)2(ac)4. 2NO2 + H2O(l) HNO2(ac) + HNO2(ac)5. Más Ir a Ejercicios

Ejercicio:

Determine la estequiometria correcta de la siguiente reacción redox en medio ácido.

MnO4

- (ac) + H2O2(ac) Mn2+(ac) + O2(g)