584 Capítulo 18 Reacciones de oxidación-reducción y electroquímica electrón formando un ión cloruro negativo y por tanto se reduce. Siempre que un metal reacciona con un no metal para formar un compuesto iónico se transfieren electrones del metal al no metal, por lo que éstas siempre son reacciones de oxidación-reducción donde el metal se oxida (pierde electrones) y el no metal se reduce (gana electrones).
EJEMPLO 18.1
Identificación de la oxidación y la reducción en una reacción En las siguientes reacciones, identifique cuál elemento se oxida y cuál elemento se reduce. a) 2Mg(s) + O2(g) b) 2Al(s) + 3I2(s)
2MgO(s) 2AlI3(s)
SOLUCIÓN © Cengage Learning
a) Se ha aprendido que los metales del grupo 2 forman cationes 2+ y que los no metales del grupo 6 forman aniones 2−, por lo que se puede predecir que el óxido de magnesio contiene iones Mg2+ y O2−. Esto significa que en la reacción dada, cada Mg pierde dos electrones para formar el Mg2+ y por tanto se oxida, y cada O gana dos electrones para formar el O2− y como resultado se reduce. El magnesio se quema en el aire para formar una flama blanca brillante.
Autocomprobación
b) El yoduro de aluminio contiene los iones Al3+ y I−, por tanto, los átomos de aluminio pierden electrones (se oxidan) y los átomos de yodo ganan electrones (se reducen).
EJERCICIO 18.1 Para las siguientes reacciones, identifique el elemento oxidado y el elemento reducido. a) 2Cu(s) + O2(g)
2CuO(s)
b) 2Cs(s) + F2(g)
2CsF(s) Vea los problemas 18.3 al 18.6.
Aunque se pueden identificar las reacciones entre los metales y los no metales como reacciones redox, es más difícil decidir si una reacción dada entre dos no metales es redox. De hecho, varias de las reacciones redox más significativas sólo involucran no metales. Por ejemplo, las reacciones de combustión como la del metano en el oxígeno, CH4(g) + 2O2(g)
CO2(g) + 2H2O(g) + energía
son de oxidación-reducción. Aun cuando ninguno de los reactivos o productos son iónicos, la reacción involucra una transferencia de electrones del carbono al oxígeno. Para explicar esto se debe introducir el concepto de estados de oxidación.
18.2 OBJETIVOS
Estados de oxidación Aprender cómo asignar estados de oxidación. El concepto de estados de oxidación (en ocasiones llamados números de oxidación) permite realizar un seguimiento de los electrones en las reacciones de oxidaciónreducción asignando cargas a diversos átomos en un compuesto. En ocasiones estas