Reaccions redox

definició

Una reacció redox (reacció de reducció-oxidació) és una reacció química en la qual es transfereixen electrons i canvia l'estat d'oxidació. Un exemple és l’oxidació del magnesi elemental amb oxigen:

• 2 Mg (elemental magnesi) + O₂ (oxigen) 2 MgO (òxid de magnesi).

En aquest procés, magnesi s’anomena agent reductor. Desprèn dos electrons.

• Mg (magnesi elemental) Mg²⁺ (magnesi, catió) + 2 e^- (electró)

Oxigen és un agent oxidant que accepta dos electrons.

• O (oxigen) + 2 e^- (electró) O^2- (òxid)

Magnesi, l'agent reductor, es converteix en i oxigen, l'agent oxidant, esdevé.

Mnemotècnia

En anglès, hi ha el següent mnemotècnic: OIL RIG.

• OLI: l’oxidació és la pèrdua d’eletrons.
• RIG: la reducció és el guany d’electrons

També podeu recordar que l’oxigen és el principal oxidant i als metalls els agrada renunciar als electrons. D’això se’n poden derivar moltes reaccions.

Altres exemples

També es produeix una reacció redox quan el ferro s’oxida:

• 4 Fe (ferro elemental) + 3 O₂ (oxigen) 2 Fe₂O₃ (òxid de ferro)

Per tant, les reaccions redox sovint condueixen a la formació de sals (compostos iònics) amb metalls. La combustió és oxidació, per exemple, la combustió de metà (gas natural):

• CH₄ (metà) + 2 O₂ (oxigen) CO₂ (diòxid de carboni) + 2 H₂O (aigua)

Formació d'òxid de zinc:

• 2 Zn (zinc) + O₂ (oxigen) 2 ZnO (òxid de zinc)

La participació de l’oxigen no és una condició per a una reacció redox. Aquí es redueix el coure i s’oxida el ferro:

• CuSO₄ (sulfat de coure) + Fe (ferro elemental) FeSO₄ (sulfat de ferro) + Cu (coure elemental)

Reacció del calci amb el clor gasós:

• Ca (calci elemental) + Cl₂ (gas clor) CaCl₂ (clorur de calci)

Número d'oxidació

A cada àtom o ió se li pot assignar un nombre d'oxidació (= estat d'oxidació). El valor corresponent pot ser 0, negatiu o positiu.

• Durant l'oxidació, el nombre d'oxidació augmenta.
• En la reducció, el nombre d’oxidació disminueix.

Quan el magnesi (Mg) s’oxida a l’ió magnesi, el nombre d’oxidació augmenta de 0 a +2. Això correspon a la càrrega de l’ió (Mg²⁺). El nombre d’oxidació de l’oxigen disminueix de 0 a -2 en aquesta reacció (òxid: O^-2). Per obtenir les regles detallades per assignar el número d’oxidació, consulteu la literatura tècnica.

Electròlisi

Les reaccions redox també es produeixen als dos elèctrodes en l'electròlisi (vegeu-hi).