De acuerdo a la siguiente reacción química, cuáles son los números de oxidación que le corresponden a cada uno de los elementos que la presentan:
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O
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Respuesta:
Reacciones de oxidación-reducción (redox)
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¿Qué es una reacción de óxido-reducción?
Luz solar que brilla sobre las hojas de color verde intenso de una planta.
Luz solar que brilla sobre las hojas de color verde intenso de una planta.
Las plantas usan la fotosíntesis, un proceso de óxido-reducción, para obtener energía del Sol. Crédito de la imagen: Eschtar M. en Pixabay, CC0 1.0.
Una óxido-reducción o reacción redox es una reacción que implica la transferencia de electrones entre especies químicas (los átomos, iones o moléculas implicadas en la reacción). Las reacciones redox están en todas partes: la quema de combustibles, la corrosión de metales, e incluso los procesos de fotosíntesis y respiración celular implican oxidación y reducción. A continuación se muestran ejemplos de reacciones redox comunes.
\small{\ce{CH4}(g) + \ce{2O2}(g) \rightarrow \ce{CO2}(g) + \ce{2H2O}(g)\kern0.75em(\text{combustión del metano})}CHX
4
(g)+2OX
2
(g)→COX
2
(g)+2HX
2
O(g)(combusti
o
ˊ
n del metano)
\small{\ce{2Cu}(s) + \ce{O2}(g) \rightarrow \ce{2CuO}(s)\kern7.65em (\text{oxidación del cobre})}2Cu(s)+OX
2
(g)→2CuO(s)(oxidaci
o
ˊ
n del cobre)
\small{\ce{6CO2}(g) + \ce{6H2O}(l) \rightarrow \ce{C6H12O6}(s) + \ce{6O2}(g)\kern1.90em(\text{fotosíntesis})}6COX
2
(g)+6HX
2
O(l)→CX
6
HX
12
OX
6
(s)+6OX
2
(g)(fotos
ı
ˊ
ntesis)
Durante una reacción redox, algunas especies sufren oxidación, o la pérdida de electrones, mientras que otras sufren reducción, o ganan electrones. Por ejemplo, considera la reacción entre el hierro y el oxígeno para formar herrumbre (u "óxido"):
\small{\ce{4Fe}(s) + \ce{3O2}(g) \rightarrow \ce{2Fe2O3}(s)\kern8.65em(\text{oxidación del hierro})}4Fe(s)+3OX
2
(g)→2FeX
2
OX
3
(s)(oxidaci
o
ˊ
n del hierro)
En esta reacción, el \ce{Fe}FeF, e neutro pierde electrones para formar iones \ce{Fe^3+}FeX
3+
y el \ce{O2}OX
2
neutro gana electrones para formar iones \ce{O^2-}OX
2−
. Es decir, el hierro se oxida y el oxígeno se reduce. De forma importante, la oxidación y la reducción no solo ocurre entre metales y no metales. Los electrones también se mueven entre no metales, como se indica en los ejemplos de combustión y fotosíntesis de arriba.
Números de oxidación
¿Cómo podemos determinar si una reacción en específico es una reacción redox? En algunos casos, es posible saberlo por inspección visual. Por ejemplo, podríamos determinar que la oxidación del hierro es unotros halógenos (\ce{Cl}ClC, l, \ce{Br}BrB, r y \ce{I}II) tienen un número de oxidación de -1−1minus, 1, a menos que se combinen con oxígeno o flúor. Por ejemplo, el número de oxidación del \ce{Cl}ClC, l en el ion \ce{ClO4-}ClOX
4ión de -2−2minus, 2. A partir de esto podemos concluir que la oxidación implica un aumentlus, 2, lo que significa que el N pierde electrones y se oxida durante la reacción. El número de oxidación del \ce{O}OO disminuye de 000 a -2−2minus, 2, lo que significa que el \ce{O}OO gana electrones y se reduce durante la reacción.
Resumen
La imagen muestra cuatro tubos de ensayo, y cada uno contiene una solución de color diferente. De izquierda a derecha, los colores de la solución son amarillo, azul, verde y púrpura.
Explicación:
corona