Diferencia entre oxidación y reducción

Diferencia Principal - Oxidación vs Reducción

La oxidación y la reducción son las dos medias reacciones de las reacciones redox. Una reacción redox es una reacción química que se produce a través del intercambio de electrones entre los átomos. La principal diferencia entre oxidación y reducción es que La oxidación es el aumento del estado de oxidación de un átomo, mientras que la reducción es la disminución del estado de oxidación de un átomo..

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la oxidación?
      - Definición, Mecanismo, Ejemplos
2. ¿Qué es la reducción?
      - Definición, Mecanismo, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre oxidación y reducción?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: oxidación, estado de oxidación, agente oxidante, reacción redox, agente reductor, reducción

¿Qué es la oxidación?

La oxidación se puede definir como la pérdida de electrones de un átomo, molécula o un ion. Esta pérdida de electrones provoca un aumento del estado de oxidación de las especies químicas. Dado que una reacción de oxidación libera electrones, debe haber una especie que acepte electrones. Por lo tanto, la reacción de oxidación es una reacción a medias de una reacción mayor. La oxidación de una especie química se da como el cambio de sus estados de oxidación.. Estado de oxidación es un número con un símbolo positivo (+) o negativo (-) que indica la pérdida o ganancia de electrones por un átomo, una molécula o un ion en particular.

En el pasado, al término oxidación se le daba la definición de "adición de oxígeno a un compuesto". Esto se debía a que el oxígeno era el único agente oxidante conocido en ese momento. Sin embargo, esta definición ya no es precisa, ya que hay muchas más reacciones de oxidación que ocurren en ausencia de oxígeno. Por ejemplo, la reacción entre el magnesio (Mg) y el ácido clorhídrico (HCl) no implica oxígeno, pero es una reacción redox que incluye la oxidación del Mg en Mg²⁺. El siguiente ejemplo muestra las reacciones de oxidación y reducción en una reacción redox..

Figura 01: Oxidación de Mg por la adición de Oxígeno a Mg. Se liberan dos electrones del Mg y un átomo de oxígeno obtiene dos electrones..

Ahi esta otra definición histórica Para la oxidación de hidrógeno. Es decir, La oxidación es el proceso de perder H.⁺ iones. Esto tampoco es preciso porque hay muchas reacciones que ocurren sin la liberación de H⁺ iones.

Figura 02: La oxidación del grupo alcohol en el grupo ácido carboxílico.

Una oxidación siempre aumenta el estado de oxidación de una especie química debido a la pérdida de electrones. Esta pérdida de electrones provoca el cambio de la carga de un átomo o molécula..

Mecanismo de oxidación

La oxidación puede ocurrir de cuatro maneras diferentes dependiendo del cambio del estado de oxidación.

1. De cero a estado de oxidación positiva

Una molécula o un átomo que no tiene carga eléctrica (neutro) puede oxidarse. La oxidación siempre aumenta el estado de oxidación. Por lo tanto, el nuevo estado de oxidación del átomo sería un valor positivo..

Figura 03: oxidación de Fe (0) a Fe (+3)

2. Del estado de oxidación negativo al positivo

Un átomo en un estado de oxidación negativo se puede oxidar a un estado de oxidación positivo.

Figura 04: La oxidación de S (-2) en el estado de oxidación de S (+6)

3. Del estado de oxidación negativa a cero

Figura 05: La oxidación de O (-2) a O2 (0)

4. Aumento del estado de oxidación positiva

Este tipo de reacciones de oxidación se incluye principalmente con elementos de metales de transición, ya que estos elementos metálicos pueden contener varios estados de oxidación y muestran un estado de oxidación de +7 debido a la presencia de orbitales.

Figura 06: La oxidación de Fe (+2) a Fe (+3)

Un átomo neutro está compuesto de protones (carga positiva) en el núcleo y electrones (carga negativa) alrededor del núcleo. La carga positiva del núcleo está equilibrada por las cargas negativas de los electrones. Pero cuando se elimina un electrón de este sistema, no hay una carga negativa que neutralice la carga positiva correspondiente. Entonces el átomo obtiene una carga positiva. Por lo tanto, la oxidación siempre aumenta las características positivas de los átomos..

¿Qué es la reducción?

La reducción se puede definir como la ganancia de electrones de un átomo, molécula o un ion. Esta ganancia de electrones hace que el estado de oxidación de las especies químicas disminuya porque la reducción crea una carga eléctrica extra negativa en los átomos. Para obtener electrones del exterior, debe haber una especie donadora de electrones. Por lo tanto, la reducción es una reacción química que tiene lugar durante las reacciones redox. La reacción de reducción es una media reacción..

Mecanismo de reducción

La reducción también puede ocurrir de cuatro maneras como sigue.

1. Del estado de oxidación cero a negativo

Por ejemplo, en la formación de óxidos, el estado de oxidación de O₂ es cero y se reduce a -2 debido a la adición de nuevos electrones.

Figura 07: Reducción de oxígeno.

2. Del estado de oxidación positivo al negativo

Los elementos que pueden mantener estados de oxidación positivos y negativos pueden sufrir este tipo de reacciones de reducción..

Figura 08: Reducción de N (+3) a N (-3)

3. Del estado de oxidación positivo al cero

Figura 09: La reducción de Ag+

4. Disminución del estado de oxidación negativa.

Figura 10: Reducción de O (-2) a O (-1)

Generalmente, los átomos de oxígeno en los compuestos tienen un estado de oxidación -2. Pero en los peróxidos, hay dos átomos de oxígeno unidos entre sí. Ambos átomos tienen la misma electronegatividad. Por lo tanto, el estado de oxidación de ambos átomos sería -2. Entonces un átomo de oxígeno tiene un estado de oxidación -1.

Diferencia entre oxidación y reducción

Definición

Oxidación: La oxidación se puede definir como la pérdida de electrones de un átomo, molécula o un ion.

Reducción: La reducción se puede definir como la ganancia de electrones de un átomo, molécula o un ion.

Cambio de estado de oxidación

Oxidación: El estado de oxidación aumenta en la oxidación..

Reducción:  El estado de oxidación disminuye en la reducción..

Intercambio de electrones

Oxidación: Las reacciones de oxidación liberan electrones al entorno..

Reducción: Las reacciones de reducción obtienen electrones del entorno..

Cambio de carga eléctrica

Oxidación: La oxidación provoca el aumento de la carga positiva de una especie química..

Reducción: La reducción provoca el aumento de la carga negativa de una especie química..

Especies químicas involucradas

Oxidación: La oxidación se produce en los agentes reductores..

Reducción: La reducción se produce en los agentes oxidantes..

Conclusión

La oxidación y la reducción son las dos medias reacciones de las reacciones redox. La principal diferencia entre la oxidación y la reducción es que la oxidación es el aumento del estado de oxidación de un átomo, mientras que la reducción es la disminución del estado de oxidación de un átomo.

Referencias:

1.Helmenstine, Anne Marie. “¿Qué es la reducción en la química?” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 06 de julio de 2017. 
2. "Qué es la oxidación". Study.com. Study.com, n.d. Web. Disponible aquí. 06 de julio de 2017.