La oxidación es un proceso químico que tiene como resultado la pérdida de electrones, un claro ejemplo de esto es el óxido en el hierro. Entender mejor cómo ocurre este proceso.
La oxidación es la pérdida de electrones por parte de un átomo , grupo o especie iónica durante una reacción química. Por lo tanto, la oxidación ocurre cuando hay un aumento en el NOX (número de oxidación) del átomo en comparación con el reactivo y el producto.
Por lo tanto, este proceso puede ocurrir en tres casos. Primero, cuando hay una adición de oxígeno a la sustancia en cuestión. Segundo, cuando la sustancia pierde hidrógeno. Y finalmente, cuando la sustancia pierde electrones.
Este término, oxidación, se usó desde el principio para describir reacciones que usaban oxígeno como reactivo. Sin embargo, se descubrió que este proceso a veces ocurría sin este elemento. Pero en ese momento, el término ya se había implementado y se mantuvo el nombre.
Así, hoy aprenderemos más sobre las reacciones de oxidación , cómo se produce y los principales ejemplos. Verificar.
¿Cómo calcular el NOX?
Como ya se mencionó aquí, la reacción de oxidación se identifica a partir de NOX. Por lo tanto, es necesario calcular su valor para confirmar la reacción. Mira el ejemplo a continuación:
Fe + O 2 → Fe 2 + O 3
Por tanto, en la ecuación anterior, podemos indicar el NOX de cada uno de los participantes:
- Hierro en el reactivo (Fe): tiene NOX 0 por ser una sustancia simple;
- Oxígeno en el reactivo (O): tiene NOX 0 porque es una sustancia simple;
- Oxígeno en el producto: tiene NOX -2 porque no está ligado a un metal alcalino, metal alcalinotérreo o hidrógeno. Formando así peróxidos o superóxidos;
- Hierro en el producto: tiene NOX +3, al ser una sustancia compuesta, la suma de NOX de hierro multiplicada por 2 (número de átomos) + NOX de oxígeno multiplicada por 3 debe dar como resultado 0. Ver a continuación:
x.2 + 3.(-2) = 0
2x – 6 = 0
2x = +6
x = +6/2
X = +3
Así, comparando el NOX de hierro del reactivo (0) con el del producto (+3), se identifica un aumento. Por lo tanto, la sustancia sufre el proceso de oxidación.
Sin embargo, este proceso siempre sigue el fenómeno de reducción, identificado por la disminución de NOX, como ocurrió en el ejemplo que se muestra aquí.
Oxidación en Química Orgánica
Por lo tanto, el proceso de oxidación puede ocurrir con hidrocarburos, principalmente alquenos. Así, en química orgánica , este proceso tiene lugar de cuatro formas: combustión, ozonólisis, oxidación suave y oxidación energética.
Echa un vistazo a lo que cada uno de ellos es a continuación:
Combustión
La combustión es toda reacción química que tiene lugar en presencia de un combustible y oxígeno gaseoso (O 2 ). Y que finalmente resulta en la producción de calor y luz. En este caso, la función principal del oxígeno es oxidar el combustible. Es decir, esto convierte a este gas en el agente oxidante de la combustión.
Sin embargo, la combustión puede ser completa o incompleta. Siendo así:
- Combustión Completa: Ocurre cuando hay suficiente suministro de oxígeno. Al final de la reacción se forman dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O).
Ejemplo:
Combustión completa del metano: CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
- Combustión incompleta: oxígeno insuficiente, se forma monóxido de carbono (CO) y agua (H 2 O).
Ejemplo:
Combustión incompleta de butano con producción de monóxido de carbono: 2C 4 H 10 + 9O 2 → 8CO + 10H 2 O
ozonólisis
En la ozonólisis, el agente oxidante que rompe el enlace alqueno es el ozono (O 3 ). De esta manera, cuando se rompe el doble enlace, los carbonos comienzan a unirse con los oxígenos del ozono, lo que da como resultado el ozónido, que es inestable y explosivo. Sin embargo, el ozónido reacciona con el agua en presencia de un agente reductor, como el zinc, por ejemplo; y por lo tanto, da como resultado aldehídos y cetonas.
Entonces, mira el siguiente ejemplo:
oxidación leve
La oxidación leve ocurre cuando el agente oxidante es un compuesto como el permanganato de potasio (KMnO 4 ), presente en una solución acuosa, diluida y enfriada, neutra o ligeramente básica.
En el caso de este proceso, se identifica mediante el Test de Baeyer, utilizado para diferenciar alquenos isoméricos de ciclanos. Por lo tanto, vea el ejemplo a continuación:
Oxidación de energía
A diferencia de la oxidación leve, en este proceso, la solución de permanganato de potasio se coloca en un medio ácido caliente. Por tanto, su descomposición, que dará origen al oxígeno atómico, será un proceso más energético.
En este sentido, la oxidación del alqueno también es más energética, porque los dos enlaces del doble enlace se rompen y los átomos de oxígeno se unen al carbono. De esta forma, se pueden generar estos productos:
- Si el doble carbono es terciario: el producto será una cetona;
- Si el doble carbono es secundario: el producto será un ácido carboxílico;
- Si el doble carbono es primario: el producto será ácido carbónico, que se descompone en dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O).
Entonces, vea cómo sucede en los ejemplos a continuación:
Ejemplos de oxidación
oxidación de hierro
Una cosa es segura: todos los metales pueden sufrir oxidación. Esto se debe al contacto de estos materiales con el aire y el agua. Así, el óxido es la oxidación del hierro.
En tales casos, comienza con la corrosión, que es el desgaste del metal, resultado de la oxidación. Por lo tanto, solo después de eso se forma el óxido.
Entonces, mira la reacción redox que resulta en la oxidación:
- Fe(s) → Fe 2+ + 2e – . En este paso, el hierro pierde dos electrones, se oxida;
- O 2 + 2 H 2 O + 4e – → 4OH – . reducción de O 2 ;
- 2Fe + O 2 + 2H 2 O → 2 Fe(OH) 2 . Ecuación general: Fe(OH) 2 es hidróxido de hierro, responsable del color marrón del óxido.
Electrólisis
La electrólisis es un proceso químico en el que una solución acuosa se somete a una corriente eléctrica, lo que eventualmente resulta en la oxidación de los aniones de los materiales en cuestión. Por lo tanto, toda electrólisis resulta en oxidación.
Baterías o Pilas
Las pilas y baterías son dispositivos que almacenan sustancias químicas. Así, una de las sustancias siempre sufrirá el proceso de oxidación, mientras que la otra sufrirá reducción.
Finalmente, ahora que sabes todo sobre este proceso químico, ¿qué tal si también aprendes sobre redox ?