Reacciones Redox, Una Montaña Rusa de Electrones

Reacciones Redox, Una Montaña Rusa de Electrones

Introducción

Si hiciésemos un estudio por la calle, que consista en parar a gente al azar y le preguntamos, ¿que es lo primero que se te viene a la cabeza al escuchar la palabra QUÍMICA?, seguramente casi todo el mundo piense en la tabla periódica, los elementos químicos, fórmulas, matemáticas , laboratorios...

Pero con qué palabra puede resumir todo eso un químico? REACCIONES. 

Y no solo eso, para un químico eso es solo el nombre, también debe saber ponerle apellidos, Redox, Ácido-Base, Condensación, Deshidratación... En total todo un mundo muy variado de reacciones, cada una con sus peculiaridades al igual que ocurre con las personas que tenemos distintas personalidades.

Dentro de este amplio entorno, vamos a hablar de un tipo concreto, con el que como veremos, convivimos día a día, las reacciones Redox.

¿Qué son las reacciones redox?

Son aquellas reacciones de tipo químico que basadas en  un intercambio  de electrones entre dos  reactivos, provocando así uno un cambio en el número de oxidación de oxidación del sobre el otro. De este modo, un elemento libera electrones que otro elemento acepta. [1]

Se llevan a cabo mediante dos procesos bien definidos:

- Reacción de Reducción: La sufre el reactivo que capta los electrones y disminuye su numero de oxidación.

Figura 1: Ejemplos reacciones

 de oxidacion

- Reacción de Oxidación: Le ocurre al reactivo que cede los electrones y aumenta su numero de oxidación

Figura 2: Ejemplos reacciones de oxidación 

Esto ocurre en un proceso conjunto, es decir, mientras uno cede los electrones y se oxida, la otra especie los capta y se reduce. 

Por lo tanto al que cede electrones lo llamaremos reductor, porque reduce a la otra especie, y al que los capta lo llamamos oxidante porque oxida al otro reactivo.

Un ejemplo de como ocurre este proceso de manera global es el siguiente:

Figura 3: Ejemplo reacción redox global

Sí observamos los estados de oxidación de cada átomo, tendremos que el bromo se oxida porque aumenta su número de oxidación. Por su parte, el manganeso se reduce ya que su número de oxidación pasa de +4 a +2. [2]

¿Podemos apreciarlas en nuestro día a día?

A continuación, tenemos un ejemplo de una de las reacciones redox más características que existen y que podemos observar muy bien a lo largo de nuestra vida como es la oxidación del hierro.

Figura 4: Reacción de oxidación del Hierro

Vamos a diferenciar dos partes como siempre ocurre en una reacción redox, un elemento se oxida y otro se reduce. 

En este caso, quién se reduce es el oxígeno porque es la especie que gana electrones

pasando de estado de oxidación 0 del oxígeno presente en el aire a -2 del óxido. Si el oxígeno se reduce, el hierro se oxida perdiendo electrones pasando de un estado de oxidación 0 a +3. 

Finalmente,lo que se forma conforme va pasando el tiempo es el óxido de hierro (III). Cuando vemos que el hierro presenta ese color rojizo con el que decimos que está oxidado, lo que está ocurriendo es justamente esta reacción, el hierro al estar en contacto permanente con el oxígeno del aire se oxida a óxido de hierro (III). 

¿Pero de donde proviene ese color rojizo? La respuesta es bastante simple, es únicamente porque el hierro cuando se encuentra en estado de oxidación +3 presenta ese color rojo por lo que el óxido de hierro (III) que se va formando presenta ese color.

Figura 5: Hierro Oxidado vs Hierro no oxidado

Otro ejemplo un poco más complejo es la descomposición del peróxido de hidrógeno o agua oxigenada (H2O2). Es una reacción donde se oxida y se reduce el mismo compuesto, el agua oxigenada en este caso, debido a una desproporción.

Figura 6: Reacción de desproporción del H2O2

La semirreacción de arriba, es la de reducción del oxígeno ganando electrones pasando de estado de oxidación -1 a -2, y la semirreacción de abajo es la de oxidación del oxígeno donde aumenta su estado de oxidación de -1 a 0.

El agua oxigenada es un compuesto muy inestable por lo que a la hora de manipularlo en casa hay que tener cuidado porque con una mínima exposición al aire se descompondrá en agua y oxígeno como se observa en la reacción.

También, se debe almacenar en lugares y recipientes seguros evitando la presencia de luz, calor, evitar el contacto con otros metales y evitar que cualquier resto de materia

orgánica llegue al agua oxigenada porque todo esto provocaría la descomposición del agua oxigenada y perdería su poder desinfectante que es para lo que lo utilizamos en la mayoría de nuestros hogares.

Referencias

[1]: https://concepto.de/reacciones-redox/ (25/11/2021)

[2]:  https://quimicaencasa.com/balanceo-de-ecuaciones-redox-metodo-del-numero-de-oxidacion/ (25/11/2021)

Figuras 1,2,3: https://quimicaencasa.com/balanceo-de-ecuaciones-redox-metodo-del-numero-de-oxidacion/ (23/11/2021)

Figura 4: https://slideplayer.es/slide/7973732/ (22/11/2021)

Figura 5: https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-483280b676aaea9cad0201aeb04d2f18 (22/11/2021)

Figura 6: https://concepto.de/reacciones-redox/ (22/11/2021)

Autores: Rafael Moreno Silveria y Juan Gabriel Sereno Paredes. Alumnos de 4º de Química de la universidad de Córdoba.