INSTITUCIÓN EDUCATIVA HÉCTOR ABAD GÓMEZ

SEDE DARÍO LONDOÑO CARDONA

MEDELLÍN

REACCIONES REDOX

PREPARADO POR MARÍA EUGENIA ZAPATA AVENDAÑO

LIC. EDUCACIÓN BIOLOGÍA Y QUÍMICADOCENTE DE CIENCIAS NATURALES

DOCENTE DE EDUCACIÓN EN TECNOLOGÍA

2011

¿CÓMO ENTENDER EL PROCESO REDOX?

Recordemos unos conceptos fundamentales de la Tabla Periódica

GRUPOSFilas verticales que hacen alusión alnúmero de electrones del últimonivel.Existen dos tipos de grupos: losgrupos A o REPRESENTATIVOS y losgrupos B o de TRANSICIÓNINTERNA.

PERIODOSFilas horizontales que hacenalusión al número de niveles deenergía de un elemento.

La cantidad de electrones del últimonivel determina la VALENCIA delelemento

La valencia es la capacidad de formaciónde enlaces de un elemento y secorresponde al número del grupo.

Así, un elemento del grupo I, tienevalencia 1 y por lo tanto puede formarun enlace; un elemento del grupo II tienevalencia 2 y puede formar dos enlaces, yasí sucesivamente, hasta llegar al grupoVIIA.

El grupo VIII A tiene valencia 0, no forma enlaces porque su último nivel de energía está completo (recuerda la Ley del Octeto o Ley del Ocho).

SEGÚN LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA

POTASIO

MERCURIO

NEÓN

SÓLIDOS como elpotasio (K), el hierro(Fe), el oro (Au), etc.

LÍQUIDOS como elmercurio (Hg) y elbromo (Br)

GASEOSOS como elhidrógeno (H), elflúor (F), el neón(Ne), etc.

Elementos que se caracterizanpor ser buenos conductores delcalor y de la electricidad, poseenbrillo propio y pueden serestirados en hilos (ductilidad) oconvertidos en láminas(maleabilidad). En una reacciónde transferencia electrónica, secaracterizan por ceder (perder oentregar) electrones. Constituyenla mayoría de los elementos de laTabla Periódica.

Elementos malos conductores delcalor y de la electricidad, por loque se utilizan como aislantes;por su fragilidad no son dúctilesni maleables. En una reacción detransferencia electrónica, secaracterizan por recibir (ganar ocaptar) electrones. Constituyenla mayoría de los elementos de lanaturaleza y los seres vivos estánformados mayormente por nometales.

Análogamente, los aniones se originan cuando un elemento adquiere carga negativa. Este tipo de reacción es propia de los no metales al ganar o recibir electrones.

Un ión es una especie química concarga eléctrica; en química inorgánicase clasifican en cationes y aniones.

Los cationes se originancuando un elementoadquiere carga positiva,convirtiéndose en un ión.Este tipo de reacción escaracterística de losmetales al perder o cederelectrones.

La distribución electrónica (oconfiguración electrónica onotación espectral) es la maneracomo se organizan los electronesen los diferentes niveles ysubniveles de energía. El siguienteesquema muestra la capacidadmáxima por nivel y por subnivel.Los números a la izquierdarepresentan los niveles (periodos)y los de la derecha la cantidadmáxima total del nivel.

Para entender este proceso,debemos partir del concepto deconfiguración o distribuciónelectrónica y su relación con laneutralidad química .

Para realizar una distribuciónelectrónica es necesario conocer elnúmero atómico (Z) de unelemento. Este número indica lacantidad de protones o electronesque posee un átomo. Cuando unelemento no se ha combinado conotro, la cantidad de protones y deelectrones es numéricamenteigual.

Tomemos, por ejemplo, un átomo de sodio (Na) y un

átomo de cloro (Cl).

El átomo de sodio tiene como número

atómico Z= 11

La configuración electrónica del

sodio es:

Las imágenes nos muestran que el sodio seencuentra en el grupo IA, periodo 3. Como no haganado ni perdido electrones, se dice que sunúmero de oxidación es 0 (es eléctricamenteneutro). Esta neutralidad se obtiene,algebraicamente, de la siguiente información:

+11 -11+ 0

El átomo de cloro tiene como número

atómico Z= 17

La configuración electrónica del

cloro es:

Las imágenes nos muestran que el cloro seencuentra en el grupo VIIA, periodo 3. Como no haganado ni perdido electrones, se dice que sunúmero de oxidación es 0 (es eléctricamenteneutro). Esta neutralidad se obtiene,algebraicamente, de la siguiente información:

+17 -17+ 0

Ahora, hagamos el mismo proceso con el cloro:

Para completar 8 electrones en el último nivel, los átomos pueden compartir, ceder o recibir electrones (ley del octeto).

Si el átomo de sodio entrega el electrónque tiene en el tercer periodo, quedaríacon 8 electrones en el último nivel,cumpliendo así la ley del octeto.

Si el átomo de cloro recibe el electrón delsodio, quedaría con 8 electrones en eltercer periodo y también cumpliría la leydel octeto.

Na0 – 1e- Na+

Inicialmente el sodio es eléctricamenteneutro (no ha perdido el electrón) por loque su carga eléctrica es 0. Cuando locede, adquiere una (1) carga positiva,quedando con número de oxidación +1.

+11 -10+ +1

La representación algebraica del

proceso es:

La ecuación química que muestra la

reacción es:

Inicialmente el cloro también eseléctricamente neutro (no ha ganado elelectrón), por lo que su carga eléctrica es0. Cuando lo recibe adquiere una (1) carganegativa, quedando con número deoxidación -1.

La representación algebraica del

proceso es:

La ecuación química que muestra la

reacción es:

Cl0 + 1e- Cl-

+17 -18+ -1

Na0 + Cl0 NaCl

Na0 – 1e- Na+

Cl0 + 1e- Cl-

OXIDACIÓNCuando un elemento (metal o

no metal) cede electrones, adquiere carga positiva. Se

convierte en un catión

Na0 – 1e- Na+

El proceso químico se denomina reacción de oxidación

Al hacerlo, el número de oxidación aumenta

Se dice entonces que el elemento se

oxida

REDUCCIÓNCuando un elemento recibe electrones, adquiere carga

negativa. Se convierte en un anión Al hacerlo, el

número de oxidación disminuye

Se dice entonces que el elemento se

redujo

El proceso químico se denomina reacción de reducción

Cl0 + 1e- Cl-

AA + e

REDUCCIÓN

A A + e

OXIDACIÓN

Sustancia oxidada: aquella que pierde

electrones.

Sustancia reducida: aquella que gana

electrones.

Agente reductor:sustancia que hace que otra se

reduzca; es la sustancia oxidada.

Agente oxidante: sustancia que hace que otra se oxide; es la sustancia reducida.

De lo anterior…

Oxidación: Pérdida de electrones

Reducción: Ganancia de electrones

-3 -2 -1 +10 +2 +3 +4 +5 +7+6

Se denomina reacción de reducción-oxidación,óxido-reducción, o simplemente reacciónREDOX, a toda reacción química en la cualexiste una transferencia electrónica entre losreactivos, dando lugar a un cambio en losestados de oxidación de los mismos conrespecto a los productos. Para que exista unareacción REDOX, en el sistema debe haber unelemento que ceda electrones y otro que losacepte.

El agente reductor es aquel elemento químicoque suministra electrones de su estructuraquímica al medio, aumentando su estado deoxidación, es decir, siendo oxidado.

El agente oxidante es el elemento químico quetiende a captar esos electrones, quedando conun estado de oxidación inferior al que tenía, esdecir, siendo reducido.

Cuando un elemento químico reductor cedeelectrones al medio se convierte en unelemento oxidado, y la relación que guardacon su precursor queda establecidamediante lo que se llama un par REDOX.Análogamente, se dice que cuando unelemento químico capta electrones delmedio se convierte en un elementoreducido, e igualmente forma un par REDOXcon su precursor oxidado.

AHORA, UNA FORMA MÁS SENCILLA…

Conociendo el grupo de loselementos y su comportamientocon respecto a la ley del ocho,podemos predecir reaccionesREDOX sencillas.

Los metales representativos siempreentregan (ceden) electrones; es decir, seoxidan.

Pero, ¿cuántos electronespierden y cuántas cargaspositivas adquieren?

¡¡FÁCIL!!

El número del grupo, es decir, si el elemento está en elgrupo IA, pierde un electrón y adquiere una carga positiva.Si está en el grupo IIA, pierde dos electrones y adquieredos cargas positivas y si está en el grupo IIIA, pierde treselectrones y adquiere tres cargas positivas.

Al0 – 3e- Al +++

El mismo proceso puede explicarse enla formación del catión aluminio(Al).Este elemento que se encuentra en elgrupo IIIA, pierde (-) tres electrones yadquiere tres cargas positivas.

Mg0 – 2e-Mg++

Por ejemplo, el magnesio (Mg):Se encuentra en el grupo II A, por lotanto, pierde (-) dos electrones yadquiere dos cargas positivas,convirtiéndose en catión.

Con elementos no metálicoscomo el azufre (S), que seencuentra en el grupo VIA, elproceso es inverso. Paracompletar la ley del octeto,reciben la cantidad deelectrones que le falten alnúmero del grupo paracompletar 8.

Este elemento tiene seis (6)electrones en el último nivel;le faltan dos para completarocho y se convertiría en unaanión:

S0 + 2e- S=

Se0 + 2e- Se=

El selenio (Se) también seencuentra en el grupo VIA ytiene el mismo comportamientodel azufre:

Mg0 – 2e-Mg++

S0 + 2e- S=

Mg0 + S0MgS

Las cargas se anulanalgebraicamente: igualcantidad, diferente signo.

En la fórmula neutra (sin cargas) se escribe

primero el catión y luego el anión.

¿Y si la cantidadde cargas no esnuméricamenteigual?

Las igualamosalgebraicamente,intercambiandolos valoresnuméricos de lascargas.

3 (Se0 + 2e- Se=)

2 (Al0 – 3e- Al +++)

3Se0 + 6e- 3Se=

2Al0 – 6e- 2Al +++

3Se0 + 2Al0 Al2 Se3

Este artilugio matemáticoiguala numéricamenteátomos, electrones ycargas eléctricas,convirtiéndose en uncoeficiente que multiplicaa toda la ecuación.

AHORA, TE TOCA A TI FORMAR COMPUESTOS…

PASO 1

Forma los cationes de los siguientes elementos:

PotasioEstroncioFrancioCalcioBario

PASO 2

Forma los aniones de los siguientes elementos:

FlúorBromoOxígeno

PASO 3

Escribe las respectivasreacciones deoxidación y dereducción

PASO 4

Forma los compuestos de todas las combinaciones posibles entre los aniones y los cationes.

FUENTES DE CONSULTA

http://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3n

http://www.supercable.es/~josegarrido/redox.htm

http://streetballbcdc.blogspot.com/2010/08/lupus.html

http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/na.htm

http://yinat.blogspot.com/2010/11/la-tabla-periodica.html

http://quimica-csfisicas.blogspot.com/2010/06/reacciones-de-oxido-reduccion-redox-3bd.html http://proyectosquimicos-subter.blogspot.com/

http://eltamiz.com/2007/09/21/conoce-tus-elementos-el-neon/