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Qué son las reacciones de oxidación-reducción

Por Fennex

30/01/24 Tiempo de lectura: 3 min Etiqueta: Conceptos
Imagen representativa de una reacción redox

En tanto que las reacciones ácido-base se caracterizan por un proceso de transferencia de protones ($H^+$), las reacciones de oxidación-reducción, o reacciones redox, se consideran como reacciones de transferencia de electrones.

Reacción de combustión del magnesio.
Figura 1. Reacción de combustión del magnesio.

Las reacciones de oxidación-reducción forman una parte importante del mundo que nos rodea. Comprenden desde la combustión de combustibles fósiles hasta la acción de los blanqueadores domésticos. Asimismo, la mayoría de los elementos metálicos y no metálicos se obtienen a partir de sus minerales por procesos de oxidación o de reducción. Muchas reacciones redox importantes se llevan a cabo en agua, pero esto no implica que todas las reacciones redox sucedan en medio acuoso. Como un ejemplo de este tipo de reacciones vamos a considerar la siguiente reacción de formación de óxido de magnesio ($MgO$) a partir del magnesio y el oxígeno (Fig. 1):

$$2Mg(s)+O_2(g) \rightarrow 2MgO(s)$$

El óxido de magnesio es un compuesto iónico formado por iones $Mg^{2+}$ y $O^{2-}$. En esta reacción, dos átomos de $Mg$ ceden o transfieren cuatro electrones a dos átomos de $O$ (en el $O_2$). Por conveniencia, este proceso se visualiza en dos etapas, una implica la pérdida de cuatro electrones de parte de los dos átomos de $Mg$, y la otra, la ganancia de los cuatro electrones por una molécula de $O_2$:

$$2Mg \rightarrow 2Mg^{2+}+4e^-$$

$$O_2 + 4e^- \rightarrow 2O^{2-}$$

Cada una de estas etapas se denomina semirreacción, y explícitamente muestra los electrones transferidos en la reacción redox. La suma de las semirreacciones produce la reacción global:

$$2Mg+O_2+4e^- \rightarrow 2Mg^{2+} + 2O^{2-} + 4e^-$$

o si se cancelan los electrones que aparecen en ambos lados de la ecuación,

$$2Mg + O_2 \rightarrow 2Mg^{2+} + 2O^{2-}$$

Por último, los iones $Mg^{2+}$ y $O^{2-}$ se combinan para formar $MgO$:

$$2Mg^{2+} + 2O^{2-} \rightarrow 2MgO$$

El término reacción de oxidación se refiere a la semirreacción que implica la pérdida de electrones. Una reacción de reducción es una semirreacción que implica una ganancia de electrones.

En la formación del óxido de magnesio, el magnesio se oxida. Se dice que actúa como agente reductor porque dona electrones al oxígeno y hace que se reduzca. El oxígeno se reduce y actúa como un agente oxidante porque acepta electrones del magnesio y hace que éste se oxide.

Observe que la magnitud de la oxidación en una reacción redox debe ser igual a la magnitud de la reducción, es decir, el número de electrones que pierde un agente reductor debe ser igual al número de electrones ganados por un agente oxidante.

Referencias

Chang, R., & Goldsby, K. A. (2013). Química.