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Reacciones REDOX

A cada átomo de una molécula neutra o de una especie con carga se le asigna un número de oxidación, que es la carga real para un ion monoatómico; o bien, es la carga hipotética asignada al átomo, suponiendo que los electrones son mantenidos completamente por un átomo o el otro.

Nº Oxidación

Concepto semi reacción

Sources

Metodo ion - electron

AGENTES REDOX

Agente reductor

Agente oxidante

BALANCE PARA ECUACIONES

Info

Balance de masa

Balance de cargas

Info

Balance en el medio ácido básico:

Representación traspaso electrones y combinación de estas

EJ. REDOX EN VIDA COTIDIANA

EJ. REDOX EN ÁREA SALUD

EJ. REDOX EN ODONTOLOGÍA

¿Algunas vez te has preguntado porque el pelo decolorado se vuelve naranjo? Esto se le conoce como "oxidación", el cual es un proceso muy típico en la naturaleza al igual que la reducción. En esta infografía te enseñaremos que son estas reacciones.

Semirreacción de oxidación: la semirreacción de oxidación muestra los reactivos y productos que participan en la oxidación

Se efectúa el balance de carga. Debe haber igual número de cargas en ambos lados de las flechas de reacción. Lo único que puede utilizarse para el balance de carga son los electrones que se pierden o se ganan en el proceso redox. ¡Atención! El balance de carga siempre debe hacerse después del balance de masa, nunca antes. El planteamiento de una desigualdad matemática puede servir para realizar el balance de carga. Al mismo tiempo se pueden identificar los procesos de oxidación y de reducción, dependiendo del lado de donde se agreguen los electrones.

Semirreacción de reducción: la semirreacción de reducción muestra los reactivos y los productos que participan en la reducción

Se efectúa el balance de masa. Debe haber el mismo número de especies químicas en ambos lados de la flecha de reacción.

El método del ion-electrón se fundamenta en el uso de iones hidrógeno (H+), iones hidróxido (OH-) y electrones (e-) durante el proceso de balanceo de átomos y cargas en las medias reacciones, en las que la reacción total suele desdoblarse.

Comprobar que la reacción de formación de hierro: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2, es una reacción redox. E.O +3 -2, +2 -2 → 0, +4 -2 Reducción: el Fe disminuye su E.O de “+3” a “0” luego se reduce (cada átomo de Fe captura 3 electrones). Oxidación: El C aumenta su E.O de “+2” a “+4” luego se oxida (en este caso pasa de compartir 2e- con el O a compartir los 4 electrones).

El blanqueamiento dental se hace mediante la reacción óxido reducción donde el agente oxidante (peróxido de hidrógeno) capta electrones reduciéndose y el agente reductor (la sustancia que está siendo aclarada) cede electrones. Este proceso ocurre cuando el agente oxidante reacciona con un material orgánico en los espacios entre sales inorgánicas en el esmalte dental.

1. En la salud podemos encontrar varios procesos que se basan en reacciones redox. Dentro de ellos podemos encontrar los utilizados en los tratamientos para el cáncer. Como sabemos la formación de tumores se debe a la producción descontrolada de células, esto lo pueden provocar las reacciones redox que ocurren naturalmente en nuestro organismo, ya que éstas pueden dañar el ADN haciendo posible que desactive los genes supresores de tumores o exprese genes cuyas proteínas provocan cancer. Una vez el tumor está desarrollado se utilizan drogas que atacan a este al aumentar la producción de reacciones redox, que con el tiempo este aumento provocará la muerte de células malignas. 2. Otro ejemplo son las cámaras hiperbáricas, desarrolladas inicialmente para la recuperación de la intoxicación con monóxido de carbono y de las infecciones causadas por microorganismos anaerobios, la Medicina Hiperbárica se emplea actualmente como terapia adyuvante en múltiples condiciones patológicas donde los componentes principales son la hipoxia y la inflamación, y donde se requiera la regeneración de tejidos o la cicatrización de heridas crónicas refractarias al tratamiento convencional El mecanismo terapéutico de la TOHB consiste en producir hiperoxia y un aumento temporal de la producción de especies reactivas de oxígeno. De esta manera, resuelve condiciones adversas como la hipoxia y el edema, y favorece las respuestas normales o fisiológicas frente a procesos infecciosos e isquémicos. En condiciones controladas (presión y tiempo de exposición), además de generar EROs y radicales libres (RL), la TOHB estimula la expresión y actividad de enzimas antioxidantes, para mantener la homeostasis del estado “redox” (reductivo/oxidativo) y asegurar la inocuidad del tratamiento.

1. La combustión del octano. El octano es un hidrocarburo componente de la gasolina utilizada para que funcione el motor de nuestros automóviles. Cuando el octano reacciona con el oxígeno, se oxida el octano y se reduce el oxígeno, liberándose una gran cantidad de energía como resultado de esta reacción. Esta energía liberada se utiliza para generar trabajo en el motor, produciendo además dióxido de carbono y vapor de agua en el proceso. La ecuación que representa esta reacción es 2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O + energía 2. Oxidación del hierro. El hierro metálico se oxida al ponerse en contacto con el oxígeno del aire. Esto se ve en la vida diaria cuando sobre los objetos de hierro se forma una capa de óxido marrón al ser expuestos por mucho tiempo al aire. En esta reacción el hierro metálico (Fe), que tiene estado de oxidación 0, se transforma en Fe3+ , es decir, aumenta su estado de oxidación (se oxida). Por esta razón, se dice intuitivamente o coloquialmente: el hierro se oxida. 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

1. El N.O de los elementos en estado libre es 0 2. El N.O del H es +1, excepto en hídricos, que es -1 3. El N.O del O es -2 excepto en los peróxidos donde es -1 4. El N.O de los metales alcalinos es +1 (G1) 5. El N.O de los alcalinos terreos es +2 (G2) 6. El N.O de los Halogenos en las sales de hidracidos es -1 (G7) 7. El N.O de los anfígenos es -2 (G6)

- Brown, T. L. (2009). Quimica La Ciencia Central (11.a ed.). PRENTICE HALL/PEARSON. - Oxidation–reduction (redox) reactions (article). (2015). Khan Academy. - Jordá-Vargas, L. (2019, 22 enero). Terapia de oxigenación hiperbárica en individuos sanos: Efecto en algunos parámetros bioquímicos. ABCL, 51(1).

Determine el número de oxidación del azufre en el siguiente compuesto: (a) H2S Cuando se une con un no metal, el hidrógeno tiene un número de oxidación de 11. Debido a que la molécula H2S es neutra, la suma de los números de oxidación debe ser igual a cero. Si x es el número de oxidación del S, tenemos 2(11) 1 x 5 0. Por lo tanto, S tiene un número de oxidación de 22. (b) SCl2 Ya que éste es un compuesto binario, esperamos que el cloro tenga un número oxidación de 21. La suma de los números de oxidación debe ser igual a cero. Si x es el número de oxidación del S, tenemos x 1 2(21) 5 0. En consecuencia, el número de oxidación del S debe ser 12.

Sustancia con tendencia a oxidarse, capaz de reducir a otra Es el átomo que capta los electrones. En este sentido, disminuye su estado de oxidación inicial, y se experimenta una reducción. De esta forma, aumenta su carga eléctrica negativa al ganar electrones

Sustancia con tendencia a reducirse, capaz de oxidar a otra Es el átomo que cede los electrones y aumenta su estado de oxidación inicial, experimentando una oxidación. De esta forma, aumenta su carga eléctrica positiva al ceder electrones

Fe + 2 HCl -> FeCl2 + H2 / Fe0 -> Fe+2 + 2e- En el ejemplo anterior tenemos que Fe aumenta su número de oxidación, pues pasa de 0 (en su estado metálico) a +2 en FeCl2. Al sufrir un aumento en su número de oxidación diremos que el hierro se oxida (pierde electrones) y por lo tanto es la especie reductora 2 NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2 / 2Br- -> Br2 + 2e- El bromo es el agente reductor, pues al oxidarse aumenta su número de oxidación de -1 en el NaBr a 0 en el Br2

Fe + 2 HCl -> FeCl2 + H2 / 2H+ + 2e- -> H2 El átomo de hidrógeno disminuye su número de oxidación de +1 en el HCl a 0 en el H2, por lo que se reduce (gana e-) y es la especie oxidante. 2 NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2 / Cl2 + 2e- -> 2 Cl- El cloro disminuye su número de oxidación, de 0 en el Cl2 a -1 en el NaCl, por lo que se reduce (gana electrones) y entonces Cl2 es el agente oxidante.

Las reacciones redox se pueden dividir en las semirreacciones de reducción y oxidación. Los químicos usan las semirreaciones para facilitar la visualización de la transferencia de electrones y para hacer más fácil el balanceo de reacciones redox.

La reacción redox total, que se obtiene como resultado de combinar algebraicamente todas las semirreacciones, se suele llamar “reacción global”. Es importante tener en cuenta que cuando se combinan algebraicamente las semireacciones, se debe ajustar tanto la masa como la carga. Es decir, la cantidad de electrones cedidos durante la oxidación debe ser la misma que la cantidad de electrones ganados durante la reducción, y la masa de cada reactivo debe ser igual a la masa de cada producto.

Primero que todo hay que definir que es un medio ácido y que es un medio básico para así lograr diferenciarlos de forma eficaz. Partiendo por el medio ácido, este es un medio en el cual una sustancia que es capaz de liberar iones de hidrógeno H+ en solución, por otro lado tenemos el medio básico en el cual es una sustancia capaz de disociar iones de hidróxido OH- en una solución. Diferencias: -En un medio ácido se llega al balance redox agregando iones de hidrógeno H+ Ej: Cr2O7 + 3H2SO3 + 5H+ -> 2Cr+3 + 3HSO4- + 4H2O -En un medio básico se utilizan iones de OH en las ecuaciones para lograr llegar al equilibrio Ej: 2CrO4 + 3SO3 + 5H2O -> 2Cr(OH)4- + 3SO4 + 2OH-