Estado de oxidación

El estado de oxidación, que en este caso es +3, viene a ser la valencia del metal, ya que si revisamos la Tabla de Valencias, tiene el mismo valor numérico. Además, el estado de oxidación es la cantidad de electrones que tiende a ceder o adquirir un átomo en una reacción química con otros átomos para poder -de ésa manera- adquirir cierta estabilidad química.

El átomo tiende a obedecer la regla del octeto (o dueto) para así tener una configuración electrónica similar a la de los gases nobles, los cuales son muy estables. Dicha regla sostiene que un átomo debe tener ocho electrones en su nivel de energía más externo. En el caso del hidrógeno se utiliza la regla del dueto, la cual proporciona la misma estabilidad que la regla del octeto.

Cuando un átomo -A- necesita ,por ejemplo, 3 electrones para obedecer la regla del octeto, entonces dicho átomo tiene un número de oxidación de -3. Por otro lado, cuando el átomo -B- tiene los 3 electrones que deben ser cedidos para que el átomo B cumpla la ley del octeto, entonces este átomo tiene un número de oxidación de +3. En este ejemplo podemos deducir que los átomo A y B pueden unirse para formar un compuesto, y que esto depende las interacciones entre ellos. La regla del octeto y del dueto pueden ser satisfechas compartiendo átomos (moléculas) o cediendo y adquiriendo electrones (iones poliatómicos).

Los elementos químicos se dividen en 3 grandes grupos, clasificados precisamente por el tipo de carga eléctrica que adquieren al participar en una reacción química:

• Metales
• No metales
• Gases nobles

Existen elementos metálicos que, dependiendo de las condiciones a que sean sometidos, pueden funcionar como metales o no metales indistintamente. A estos elementos se les denomina metaloides.

El número de oxidación, concretamente el número de oxidacion, queda definido por esta clasificación.

Los metales siempre ceden electrones, por lo que su número de oxidación siempre es positivo: Los no metales siempre reciben los electrones cedidos, por lo que siempre tendrán un número de oxidación negativo.

Ejemplos:

Na⁰ + Cl⁰₂ → Na⁺¹Cl^-1

Nota: El cloro sin combinar es diatómico.

El sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro sódico. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0, ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio (los metales siempre ceden electrones, generalmente forman iones y siempre son positivos). Combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro (los no metales siempre aceptan electrones y siempre son negativos)combinado es 1-, ya que acepta el electron cedido por el sodio.

Al⁰ + O⁰₂ → Al⁺³₂O^-2₃

Nota: El oxígeno sin combinar es diatómico.

El aluminio (Al) se combina con el oxígeno (O), produciendo óxido de aluminio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0, ya que están equilibrados electricamente. El número de oxidación del aluminio (losmetales siempre ceden electrones y siempre son positivos) combinado es 3+, ya que cede tres electrones. El número de oxidación del oxígeno (los no metales siempre aceptan electrones y siempre son negativos)combinado es 2-, ya que acepta hasta 2 electrones.

•REGLAS PARA CALCULAR EL NUMERO DE OXIDACION•

• El número de oxidación de un elemento libre o en estado basal es igual a CERO.
• El número de oxidación de una unión es igual a su carga.
• El número de oxidación del H es +1, excepto en los hidruros metálicos, que es -1.
• El número de oxidación del O es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1.
• El número de oxidación de los metales en los compuestos es igual a su valencia iónica: Alcalinos +1 y Alcalinoterreos +2.
• La suma algebráica de los números de oxidación en un compuesto es igual a CERO.

Los electrones cedidos y aceptados por los distintos elementos crean un problema con las cargas eléctricas. Por ejemplo, el aluminio cede tres electrones y el oxígeno sólo acepta dos, por lo que sobra uno. De esto se concluye que en la reacción no interviene un solo átomo de oxigeno, por lo que se procede a balancear la ecuacion, para que coincidan todos los electrones transferidos con las capacidades de cada elemento aceptor.

La ecuación balanceada quedaría así:

4Al⁰ + 3O⁰₂ → 2Al⁺³₂O^-2₃

Con lo que se logra el balance perfecto para que se acomoden todos los electrones excedentes.