Oxidación

Te explicamos qué es la oxidación y cómo se produce. Además, los tipos de oxidación, número de oxidación y reducción.

¿Qué es la oxidación?

Se denomina comúnmente oxidación a las reacciones químicas en las que el oxígeno se combina con otras sustancias, formando moléculas llamadas óxidos. Esto es particularmente frecuente en el mundo de los metales, aunque para nada exclusivo de ellos. En química se llama oxidación al fenómeno químico en el que un átomo, molécula o ión pierde uno o varios electrones, aumentando así su carga positiva.

Como el oxígeno es un elemento que usualmente acepta dichos electrones, se llamó a este tipo de reacciones, reacciones de reducción-oxidación, reacciones de óxido-reducción o reacciones redox, pero también es importante aclarar, que pueden existir reacciones redox en las que no participa el oxígeno. Tomemos en cuenta que el nombre oxígeno proviene del griego oxys, “ácido”; y genos, “productor”: es decir, que el oxígeno se llama así porque corroe los metales, tal y como lo hace el ácido.

La mayoría de los casos de oxidación involucran al oxígeno, pero también puede darse en ausencia de éste. Y de manera semejante, la oxidación y la reducción siempre se dan juntas y en simultáneo.

En ellos participan siempre dos elementos que intercambian electrones:

• El agente oxidante. Es el elemento químico que capta los electrones transferidos, es decir, que los recibe y aumenta su carga negativa. A esto se le llama tener un estado de oxidación inferior, o en otras palabras, ser reducido.
• El agente reductor. Es el elemento químico que cede o pierde los electrones transferidos, aumentando su carga positiva. A esto se le llama tener un estado de oxidación mayor, o en otras palabras, ser oxidado.

Entonces: el agente oxidante es reducido por el agente reductor, a la par que el agente reductor es oxidado por el agente oxidante. De este modo, tenemos que oxidarse es perder electrones, mientras que reducirse es ganar electrones.

Estos procesos son comunes y cotidianos, de hecho son indispensables para la vida: los seres vivientes obtenemos energía química gracias a reacciones semejantes, como la oxidación de glucosa.

Ver además: Comburente

Tipos de oxidación

Existen dos tipos conocidos de oxidación:

• Oxidación lenta. Se produce por causa del oxígeno contenido en el aire o en el agua, esa que hace que los metales pierdan su brillo y sufran corrosión al estar expuestos demasiado tiempo al ambiente.
• Oxidación rápida. Ocurre en reacciones químicas violentas como la combustión, generalmente exotérmicas (liberan energía en forma de calor), y se produce fundamentalmente en elementos orgánicos (con contenido de carbono e hidrógeno).

Número de oxidación

Los elementos químicos poseen un número de oxidación, que representa el número de electrones que dicho elemento pone en juego a la hora de asociarse con otros para formar un compuesto determinado.

Este número es casi siempre entero, y puede ser positivo o negativo, dependiendo de si el elemento en cuestión pierde o gana electrones durante la reacción, respectivamente.

Por ejemplo: un elemento con número de oxidación +1 tiende a perder un electrón al reaccionar con otros, mientras que uno con número -1 tiende a ganar un electrón cuando reacciona con otros para formar un compuesto. Estos números de oxidación pueden tener valores tan elevados como electrones implicados en el proceso, y suelen depender en algunos casos de con qué elementos estén reaccionando.

Los elementos libres, es decir, que no están combinados con otros, tienen número de oxidación 0. Por otra parte, algunos ejemplos de números de oxidación son:

El número de oxidación del oxígeno es -2 (O^-2), excepto en los peróxidos que tiene -1 (O₂^-2) y en los superóxidos que tiene -½ (O₂^–).

El número de oxidación de los elementos metálicos es positivo. Por ejemplo: ion sodio (Na⁺), ion magnesio (Mg²⁺), iones de hierro (Fe²⁺, Fe³⁺)

El número de oxidación del hidrógeno es +1(H⁺), excepto en los hidruros metálicos que tiene -1 (H^–).

Oxidación y reducción

La oxidación y la reducción son procesos inversos y complementarios, que se dan siempre a la vez. En el primero se pierden electrones y en el segundo se ganan, variando así las cargas eléctricas de los elementos.

Estas reacciones son a menudo empleadas en procesos industriales y metalúrgicos, por ejemplo, para reducir minerales obteniendo elementos metálicos puros como el hierro o el aluminio; o en la combustión de materia orgánica, como en las plantas de generación eléctrica o incluso en los motores a reacción.