Reacciones redox

En química, existen una gran cantidad de reacciones químicas o cambios químicos que pueden presentarse en las sustancias, una serie de procesos termodinámicos que pueden transformar la materia. Una de estas reacciones químicas se conoce con el nombre de reacción redox, la cual, aunque talvez no sea muy mencionada, sucede en todas partes, incluso en el cuerpo humano.

Temas relacionados

Electroquímica

¿Qué son las reacciones redox?

Las reacciones redox son un tipo de reacción de óxido-reducción que se puede presentar en las reacciones químicas en las que se presenta un intercambio entre los electrones que conforman un átomo y las demás moléculas que están involucrada en el compuesto.

Características de las reacciones redox
Tipos
Representación
Balance
Ajuste
Espontaneidad
Aplicaciones de las reacciones redox
Experimentos
Ejemplos de reacciones redox

Características de las reacciones redox

Algunas de las principales características presentes en las reacciones redox son las siguientes:

Se da un cambio en los estados de oxidación que están presentes en los reactivos.
En ella se pueden encontrar dos tipos de reactivos, uno será el agente oxidante encargado de captar los electrones y un agente reductor que tendrá como función el ceder los electrones aumentando al mismo tiempo el estado de oxidación original.
Es considerada como una de las reacciones químicas más comunes.
Forma parte de importantes procesos vitales como la fotosíntesis y la respiración.
Tienen la capacidad de liberar grandes cantidades de energía.
Está compuesta por dos diferentes etapas, una de oxidación y otra de reducción.
Transfieren electrones de una sustancia hacia otra.

Tipos

Existen varios tipos de reacciones redox en las cuales se reducen diferentes tipos de sustancias y otras, se oxidan. De esta manera, podemos encontrar los siguientes tipos de reacciones redox.

Combustión: este tipo de reacción redox se presenta entre un compuesto y una molécula de oxígeno con el objetivo de producir oxígeno. Cuando se presenta, tiene la posibilidad de liberar grandes cantidades de luz y de calor.
Reacciones redox de desproporción: en este caso, la reacción se presenta cuando solo uno de los reactivos se oxida y al mismo tiempo se reduce.
De desplazamiento simple: también conocida como reacción de sustitución simple. Se da cuando dos elementos logran realizar un intercambio en los lugares del mismo compuesto, por ejemplo cuando los ácidos diluidos forman sales e hidrógeno como gas.
Oxidación de los metales: son un poco más lentas y en ellas se produce la degradación de algunos materiales principalmente metálicos debido a la acción que produce el oxígeno en ellos.
Desproporción: se conoce también con el nombre de reacción de dismutación y en ella se encuentra solamente un reactivo el cual tiene la capacidad de poder reducirse y oxidarse al mismo tiempo.
Desplazamiento simple: se presentan cuando dos elementos pueden intercambiar sus posiciones dentro del mismo compuesto, en otras palabras, un elemento sustituye al otro.

Representación

En las reacciones redox existen elementos que pueden reducirse y otros oxidarse. El primer grupo gana electrones mientras que el segundo los pierde pues se da en la reacción el movimiento de los electrones de un lugar a otro. Gráficamente se puede representar de la siguiente manera:

Balance

El balance de las reacciones redox se hace por medio de un método de cambio en los números de la oxidación y este proceso está basado en el hecho que cuando se aumentan los números de la oxidación de los reactantes que ya fueron oxidados debe de ser idéntico a los números que están presentes en la disminución de los números de oxidación en los reactantes los cuales han sido previamente reducidos.

Ajuste

Para que se presente un ajuste en las reacciones redox, es necesario que se realiza un balance de las masas para poder así asegurar que, en las dos partes de la ecuación estén presentes el mismo número de átomos de cada uno de los elementos. Además, debe de darse un balance en las cargas para de esta manera lograr que el número de electrones puedan ser cedidos en el proceso de la oxigenación, y que además éstos sean los mismos electrones que se ganan en el proceso de la reducción.

Espontaneidad

Este término se refiere a la capacidad que tiene la reacción redox para poder producirse en dos direcciones diferentes, una de ellas puede darse de forma natural y se conoce con el nombre de dirección espontánea y la otra puede ser producida en forma contraria a la natural y en este caso se conoce como dirección no espontánea. Para que se presente la exposición es necesario que el sistema físico se realiza por la transferencia de energía entre el sistema que se estudia y el medio que lo rodea.

Aplicaciones de las reacciones redox

Las reacciones redox también pueden ser utilizadas en diferentes tipos de aplicaciones industriales. Resultan ser ideales en la producción de trabajo con el objetivo de producir movimiento en los motores de gran tamaño que son usadas en las plantas eléctricas para poder producir electricidad. También, es utilizada en la quema de combustibles fósiles la cual se utiliza para producir calor y vapor de agua en calderas el cual será utilizado posteriormente como una fuerza de movimiento en motores y turbinas.

Este tipo de reacción es utilizado también para producir el proceso de combustión responsable de hacer funcionar los motores de los vehículos que utilizan combustibles fósiles y sirve también para lograr obtener algunos tipos de elementos en un estado óptimo de pureza.

Experimentos

Un ejemplo de experimento para probar las reacciones redox es el experimento de azúcar con ácido sulfúrico. Los materiales necesarios para este experimento incluyen azúcar común, ácido sulfúrico y un vaso de laboratorio o de vidrio. Es muy fácil de hacer sin embargo, solamente puede ser realizado por personas adultas debido a que los productos que resultan son nocivos.

El primer paso es colocar el azúcar en el vaso, posteriormente, se deberá de cubrir el resto del frasco con el ácido sulfúrico, luego solamente bastará con esperar y observar la reacción la cual se presenta cuando el ácido reacciona ante el azúcar quitándole todas sus moléculas de agua y produciendo de esta manera la oxidación de los átomos de carbono, por lo que la deshidrata. El producto restante de este experimento es carbón hinchado y la reacción que se produce es una reacción de oxidación reducción.