Oxidantes Y Reductores

La oxidación es el proceso químico por el que una sustancia pierde electrones, partículas elementales de signo eléctrico negativo. El mecanismo inverso, la reducción, consiste en la ganancia de electrones por un átomo, que los incorpora a su estructura interna.

Ambos procesos sobrevienen con frecuencia de modo simultáneo. En la reacción resultante, llamada de oxidación-reducción o redox, una sustancia reductora cede alguno de sus electrones y, consiguientemente, se oxida mientras otra oxidante captura estas partículas y sufre un proceso de reducción. Si bien los términos oxidante y reductor se aplican a las moléculas en su conjunto, es tan solo uno de sus átomos constituyentes el que se reduce o se oxida.

Número de oxidación

La explicación teórica de los mecanismos internos de realización de una reacción química redox se basa en el concepto de número o estado de oxidación. Esta noción se halla íntimamente ligada a la de valencia o capacidad de intercambio de electrones de un átomo, y satisface un conjunto de reglas deducidas de consideraciones empíricas:

1. Los elementos químicos puros en cualquiera de sus variedades alotrópicas (esto es, constituidos en moléculas monoatómicas, diatómicas o, en general, poliatómicas) poseen un estado de oxidación cero.

2. El oxígeno presenta en todas sus combinaciones con otros elementos un número de oxidación -2, excepto en los peróxidos, en los que toma el valor -1.

3. El hidrógeno posee número de oxidación +1 en todas sus combinaciones excepto en los hidruros metálicos, en los que adquiere el valor -1.

4. El número de oxidación global de una molécula neutra se obtiene mediante la suma de los de sus componentes y debe ser cero. Así, es posible determinar el estado de oxidación de cualquier elemento distinto del hidrógeno y el oxígeno en sus combinaciones con ellos.

5. Los iones, o moléculas que poseen carga eléctrica total no nula (aniones si negativa y cationes si positiva), cumplen la anterior regla, con la particularidad de que la suma global no es cero sino equivalente al valor de la carga del ión.

Según estos principios, el número de valencia y el de oxidación de un átomo se diferencian en algunos de los casos por la necesidad de adecuar matemáticamente los signos de las valencias a cada tipo de enlace.

Como ejemplo ilustrativo, el ácido sulfúrico, cuya fórmula molecular es H2SO4, presenta para su elemento central (azufre) un número de oxidación n determinado por la necesidad de que la suma se anule:

2 • (+ 1) + n + 4 • (-2) = 0

luego n = + 6

En toda reacción redox existen al menos un oxidante y un reductor. En terminología química, el reductor se oxida, gana electrones y, en consecuencia, su número de oxidación se hace más negativo, mientras que en el oxidante se produce un mecanismo absolutamente inverso.

Elementos oxidantes y reductores

Las sustancias oxidantes son aquellas que, en general, poseen números de oxidación positivos y elevados. Entre ellos cabe citar al manganeso en las sales mangánicas y permangánicas; los cromatos y dicromatos, en los que el cromo actúa como fuerte oxidante; las moléculas diatómicas y gaseosas de los elementos halógenos y, en especial, el cloro; los cationes procedentes de elementos metálicos alcalinos (sodio, potasio), alcalinotérreos (calcio, magnesio), y activos de transición (hierro, zinc, cobre); y, en estado gaseoso el oxígeno y el azufre.

Reductores

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