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Oxidación

Oxidación
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Concepto:La oxidación, es la reacción química a partir de la cual un átomo, ión o molécula cede electrones.

Oxidación. Es la reacción química a partir de la cual un átomo, ión o molécula cede electrones; entonces se dice que aumenta su estado de oxidación. Si bien esta explicación es suficiente en términos prácticos, no es del todo correcta ya que si bien la transferencia de electrones siempre va a ocasionar un cambio en el estado de oxidación, también se puede dar este cambio sin que ocurra una transferencia de electrones. Como veremos existen varias formas de la misma, como la que se da en un trozo de manzana con el tiempo, u otros tipos menos domésticos, más conocidos en el ámbito de las ciencias.

El estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.

Reacción de oxidación

El nombre de la reacción química, "oxidación", se deriva del hecho que en la mayoría de los casos, la transferencia de electrones se lleva a cabo adquiriendo átomos de oxígeno, pero es importante recalcar que también se da la oxidación sin involucrar el intercambio de oxígeno. En términos simples, durante la reacción una sustancia cede electrones y otra los gana (reducción), por lo que es más conveniente el término "redox" para referirnos al proceso - Redox es una abreviación de "reducción/oxidación", y se refiere a todas aquellas reacciones químicas en donde átomos cambian su estado de oxidación.

Siempre que ocurre una oxidación hay liberación de energía. Esta energía puede ser liberada de manera lenta, como es el caso de la oxidación o corrosión de los metales, o bien, puede ser liberada de forma muy rápida y explosiva como es el caso de la combustión. La oxidación está presente en todos lados y ocurre en lugares que no imaginamos. Existen varios tipos de oxidación, como la combustión, y algunas de ellas, como podremos ver, ocurren dentro del organismo.

La respiración, uno de los tipos de oxidación, es el proceso fisiológico por medio del cual las plantas intercambian dióxido de carbono (CO2) por oxígeno (O2). Mediante este importante proceso la planta es capaz de realizar la fotosíntesis. Por otra parte, dentro de los tipos de oxidación, nos encontramos con la fermentación.

La fermentación es un proceso catabólico de oxidación del que se obtiene, como producto final, un compuesto orgánico. Este compuesto final es el que dictará de qué tipo de fermentación se trata. Esta puede ser, láctica, alcohólica, butírica, acética o de la glicerina.

En los seres vivos las fermentación es un proceso bastante común, ya que se da en microorganismos como las bacterias y también en las levaduras, así como también en el tejido muscular de animales y humanos cuando el aporte de oxígeno en las células no es suficiente para generar una contracción muscular o para llevar a cabo los procesos metabólicos.

Tipos de oxidación

  • Oxidación lenta: La que ocurre casi siempre en los metales a causa del agua o aire, causando su corrosión y pérdida de brillo y otras propiedades características de los metales, desprendiendo cantidades de calor inapreciables; al fundir un metal se acelera la oxidación, pero el calor proviene principalmente de la fuente que derritió el metal y no del proceso químico (una excepción sería el aluminio en la soldadura autógena).
  • Oxidación rápida: La que ocurre durante lo que ya sería la combustión, desprendiendo cantidades apreciables de calor, en forma de fuego, y ocurre principalmente en substancias que contienen carbono e hidrógeno, (Hidrocarburos)

Combinaciones

Cuando el oxígeno se combina con un metal, puede formar o bien óxidos básicos o peróxidos, estos óxidos se caracterizan por ser de tipo básicos.Si se combina el oxígeno con un no metal forma óxidos ácidos también llamados anhídridos y caracterizados por ser de tipo ácido (actúan como ácido). Oxidación del hierro: La oxidación es una reacción química donde un metal o un no metal cede electrones, y por tanto aumenta su estado de oxidación. La reacción química opuesta a la oxidación se conoce como reducción, es decir cuando una especie química acepta electrones. Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón, se prefiere el término general de reacciones redox. La propia vida es un fenómeno redox. El oxígeno es el mejor oxidante que existe debido a que la molécula es poco reactiva (por su doble enlace) y sin embargo es muy electronegativo, casi como el flúor.

  • Ejemplo:

El hierro puede presentar dos formas oxidadas. Fe2O2 → FeO Fe2O3

Consecuencias

En los metales una consecuencia muy importante de la oxidación es la corrosión, fenómeno de impacto económico muy negativo. Combinando las reacciones de oxidación-reducción (redox) en una celda galvánica se consiguen las pilas electroquímicas(pila eléctrica). Estas reacciones pueden aprovecharse para evitar fenómenos de corrosión no deseados mediante la técnica del ánodo de sacrificio y para la obtención de corriente eléctrica continua.

Número de oxidación

La cuantificación de un elemento químico puede efectuarse mediante su número de oxidación. Durante el proceso, el número de oxidación del elemento aumenta. En cambio, durante la reducción, el número de oxidación de la especie que se reduce disminuye. El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un enlace determinado.

El número de oxidación:

  • Aumenta si el átomo pierde electrones (el elemento químico que se oxida), o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos.
  • Disminuye cuando el átomo gana electrones (el elemento químico que se reduce), o los comparte con un átomo que tenga tendencia a cederlos

Reglas para asignar el número de oxidación

  • El número de oxidación de todos los elementos sin combinar es cero. Independientemente de la forma en que se representen.
  • El número de oxidación de las especies iónicas monoatómicas coincide con la carga del ion.
  • El número de oxidación del hidrógeno combinado es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde su número de oxidación es –1 (ej: AlH3, LiH)
  • El número de oxidación del oxígeno combinado es –2, excepto en los peróxidos, donde su número de oxidación es –1 (ej.:Na2O2, H2O2).
  • El número de oxidación en los elementos metálicos, cuando están combinados es siempre positivo y numéricamente igual a la carga del ion.
  • El número de oxidación de los halógenos en los hidrácidos y sus respectivas sales es –1, en cambio el número de oxidación del azufre en su hidrácido y respectivas sales es –2.
  • El número de oxidación de una molécula es cero. O lo que es lo mismo, la suma de los números de oxidación de los átomos de una molécula neutra es cero.

Fuente

  • Artículo:Que es la oxidación. Disponible en "www.misrespuestas.com". Consultado 28 de noviembre de 2011
  • Artículo:Oxidación. Disponible en "www.nervion.com.mx". Consultado 28 de noviembre de 2011