REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN Y ELECTROQUÍMICA

INTRODUCCIÓN

De acuerdo con la teoría electrónica de la valencia, se entiende por valencia, de manera general, al número de electrones que el átomo de un elemento cede, acepta o de pares de electrones que comparte para adquirir una configuración estable de gas noble. El sodio tiene valencia +1 cuando cede su único electrón; el magnesio posee valencia +2, ya que tiene dos electrones externos que pueden ser cedidos a otro átomo más electronegativo y así sucesivamente. Por su parte, el flúor tiene valencia -1 porque tiende a ganar un electrón para completar su octeto (posee siete) y el oxígeno tiende a ganar dos para completar, así mismo, su octeto.

Estos ejemplos muestran que las valencias de los elementos, pueden ser positivas cuando ceden electrones y negativas cuando los adquieren. Comparando el criterio de la valencia con el de oxidación y reducción, se advierte la similitud existente en cuando a la ganancia y pérdida de electrones, lo que ha llevado a los químicos a referirse más bien a estados de oxidación de los elementos cuando se encuentran combinados. La relación entre la conformación electrónica de los átomos y la tendencia a ceder o ganar electrones es dirigida por la misma electronegatividad de los elementos. Se dice que un elemento se oxida cuando cede electrones, o lo que es lo mismo, cuando su número de oxidación aumenta. En la reacción:

El cobre ha pasado de número de oxidación 0 a +2 en CuO, luego el cobre se ha oxidado, ya que el +2>0. Para que este cambio en el número de oxidación tenga lugar, el cobre debe perder 2 electrones, con lo que la ecuación quedaría representada así:

Un elemento se reduce cuando su número de oxidación disminuye, o también, cuando gana electrones. En la reacción:

Y al mismo tiempo se dice que se ha reducido por ha ganado electrones:

Por su parte, un mol de hidrógeno, con número de oxidación 0, perdió 2 electrones produciendo dos átomos con número de oxidación +1:

La oxidación y la reducción son fenómenos que transcurren simultáneamente, debido a que la transferencia de electrones sucede conjuntamente: cuando un átomo cede electrones, otro los adquiere.1

Cuando se estudia el ataque de un metal, se trabajará con transferencias de electrones de una sustancia oxidada a la reducida, que se llaman o clasifican:

Agente Oxidante: Es la sustancia que se reduce (gana e-) provocando la oxidación de otra.

Agente Reductor Es la sustancia que se oxida (pierde e-) provocando la reducción de otra.

En la pila galvánica o voltaica se verifican reacciones de oxidación y reducción con dos semisistemas en forma tal que la transferencia de electrones puede ser aprovechada en forma de corriente eléctrica: se produce electricidad por medio químico.

La electroquímica estudia los cambios químicos que producen una corriente eléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. La electroquímica divide su área de estudio en dos partes, la primera de ellas corresponde a la electroquímica la cual se encarga de estudiar a las reacciones químicas que se producen por acción de una energía eléctrica externa; y la otra parte corresponde a las reacciones químicas que generan corriente eléctrica, éste proceso se lleva a cabo dentro de una celda galvánica.2

La siguiente práctica es con el fin de estudiar y aplicar los conocimientos básicos de oxido-reducción en la espontaneidad de algunas reacciones químicas. Así mismo, se construye una pila galvánica para entender y emplear las reacciones redox como concepto práctico en la vida diaria.

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