Unidad 11

REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN

Las reacciones de oxido reducción son reacciones de transferencia de electrones.

El siguiente esquema ilustra claramente las consecuencias de tal transferencia de electrones. Se produce una reacción, ilustrada en el sentido directo, dónde las especies modifican su carga eléctrica o Número de Oxidación. ( Revisar el Capítulo 2 )

Los estudiosos han dividido el proceso en dos partes:

OXIDACION: es una pérdida de electrones y la especie que experimenta tal pérdida de electrones aumenta su Número de Oxidación o Carga eléctrica

REDUCCION: es una ganancia de electrones y la especie que experimenta tal ganancia de electrones disminuye su Número de Oxidación o Carga eléctrica

Cada uno de los esquemas muestra la semirreacción que lo representa.

Si las semirreacciones se suman, esto es, 1) se reunen los términos de las ramas izquierdas y se igualan a los términos de las ramas derechas y 2) se cancelan los términos iguales o repetidos a ambos lados de la igualdad. La reacción resultante es la global, la reacción de oxido-reducción o redox.

A⁰ = A⁺ + e^{- Semirreacción de oxidación}

B⁰ + e^- = B^{- Semirreacción de reducción}

^{______________________________________}

A⁰ + B⁰ + e^- = A⁺ + e^- + B^-

A⁰ + B⁰ = A⁺ + B^-

Toda semirreacción correctamente escrita presenta el correcto......

a) BALANCE DE MASA ( Ecuación equilibrada, número y tipo de átomos de la izquierda debe ser igual al número y tipo de átomos de la derecha.)

b) BALANCE DE CARGA ( Carga eléctrica total de la izquierda igual a la carga eléctrica total de la derecha )

REDUCTORES Y OXIDANTES

Completamos esta visión básica de las reacciones de oxido reducción con los conceptos de reductores y oxidantes, de gran importancia teórica y práctica.

LOS POTENCIALES STANDARD

Comparando los potenciales standard de diferentes electrodos con respecto a un electrodo de Hidrógeno gaseoso suportado sobre Platino en un medio ácido de pH = 0 a 25 °C se establecen las tablas de potenciales standard de oxidación para diferentes semirreacciones. Por tener el Hidrógeno tendencias intermedias respecto de la oxidación o de la reducción ( Recordar el H⁺ y el H^- ) se establece como valor de referencia y convencionalmente se le asigna el valor de 0,000 Voltios.

Los potenciales eléctricos son de índole Intensiva por cuanto dependen de la reacción o del material o sustancia pero no del tamaño o masa de la misma.

EL POTENCIAL ELECTRICO ASOCIADO A LAS REACCIONES REDOX

Aunque parezca sorprendente, a toda reacción redox se le puede asociar un potencial eléctrico que se deriva precisamente de los potenciales de las semirreacciones que la conforman:

Semirreacción de oxidación A⁰ = A⁺ + e^- E⁰_A

Semirreacción de reducción B⁰ + e^- = B^- -E⁰_B

A⁰ + B⁰ = A⁺ + B^- ΔE^{0 =} E⁰_A + ( -E⁰_B )

Por lo tanto a las reacciones redox se les asocia un potencial que es igual a la suma algebraica de los potenciales asociados a cada semirreacción. El significado del ΔE⁰ deriva del significado de los potenciales de semirreacciones.

LAS PILAS O CELDAS GALVÁNICAS

Corresponden a reacciones redox cuyo potencial eléctrico es positivo, ΔE⁰ > 0, es decir reacciones que (en el sentido directo) evolucionan espontáneamente liberando energía química a la forma de energía eléctrica.

LA ELECTROLISIS

Corresponden a reacciones redox cuyo potencial eléctrico es negativo, ΔE⁰ <> no evolucionan espontáneamente y que para forzar su ocurrencia se debe gastar energía electrica.

_{Es exactamente el proceso inverso o contrario que el de una pila}

LA CORROSIÓN DE LOS METALES

La corrosión es en general el deterioro de materiales por acción del medio ambiente. Nos preocuparemos de la corrosión química que afecta principalmente a los metales. Desde luego, los potenciales standard de oxidación indicaran en forma general la tendencia a la corrosión de los diferentes metales. En la práctica hay muchas situaciones especiales como aquella del aluminio que se oxida fácilmente pero que luego la capa de oxido formada, muy compacta, impide posterior corrosión.