Fundamentación teórica
Escribe en tu cuaderno la siguiente definición y las reglas para la asignación de los números de oxidación.
Los números de oxidación brindan información de la transferencia de electrones en una reacción química. El número de oxidación o la carga de oxidación se define como la carga que tendría un átomo si los electrones en un enlace químico se transfirieran al ion más electronegativo. Si se utiliza la tabla periódica y las siguientes reglas, la asignación de los números de oxidación resulta bastante fácil y muy provechosa al escribir las fórmulas químicas.
Regla 1: Cuando los elementos no están combinados con átomos de elementos diferentes, tienen un número o estado de oxidación de cero (0).
Los elementos pueden existir como átomos libres o como moléculas no polares con enlaces covalentes, como N2, H2, P4 ó S8. En cualquier caso, en cualquier caso el estado de oxidación del elemento es cero.
Regla 2: en un enlace covalente, los números de oxidación se asignan como si los electrones fueran transferidos al átomo más electronegativo.
Utilicemos el ejemplo del cloruro de hidrógeno (HCl). El cloro es el átomo más electronegativo y tendrá por consiguiente, un número de oxidación de 1- . Resulta de aquí que el hidrógeno tendrá un número de oxidación de 1+.
H+1Cl-1
Regla 3: un ion que contiene un solo átomo (ion monoatómico), tiene un número de oxidación igual a la carga del ion.
Se ha estudiado el compuesto iónico, cloruro de sodio (NaCl), en este se encuentra el ion sodio que tiene una carga de 1+, y por consiguiente un número de oxidación 1+. El ion cloruro tiene una carga de 1-.
Regla 4: la suma de todos los números de oxidación en un compuesto químico es cero.
Los compuestos con enlaces covalentes o iónicos son neutros. Esto es, la suma de todas las cargas en un compuesto químico es igual a cero. Por lo tanto, la suma de los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto, debe ser cero. En la reacción entre el magnesio (Mg) y el cloro (Cl). Se forman el ion magnesio, Mg+2, con un número de oxidación 2+, y el ion cloruro, Cl-, con un número de oxidación 1-. Para formar un compuesto eléctricamente neutro, se necesitaban dos iones cloruro para cada ion magnesio. (-2+2=0).
Se puede ampliar esta regla para incluir los iones que contienen más de un átomo (iones poliatómicos) y expresar que la suma de los estados de oxidación de un ion poliatómico deberá igualar a la carga del ion. Por ejemplo, la suma de los números de oxidación de los átomos del ion carbonato (CO3)-2, deberá ser igual a -2, y la suma de los números de oxidación de los átomos en el amonio, NH4+, tiene que ser igual a 1+ algunos de los estados de oxidación pueden ser fácilmente predecibles según al grupo al que pertenezcan los elementos que están formando el compuesto químico.
Es posible entonces, hacer algunas generalizaciones al asignar números de oxidación a los átomos. Los metales del grupo I siempre tendrán un número de oxidación de 1+, los metales del grupo II tendrán un número de oxidación de 2+, los elementos del grupo VII tendrán un número de oxidación de 1-, el oxígeno tendrá número de oxidación de 2- y los elementos del grupo V un número de oxidación de 3-
Ejercitación
Teniendo en cuenta las anteriores reglas para la asignación de estados de oxidación, desarrolla en tu cuaderno los siguientes ejercicios y presenta a tu profesora una fotocopia del trabajo realizado.
- Para los siguientes compuestos determinar el número de oxidación de cada átomo:
a. KClO3 b. KMnO4 c. H2Cr2O7 d. ZnSO4 e. Fe
- Asignar a los siguientes iones poliatómicos los números de oxidación según corresponda:
- NO2- b. CO32- c. H3O+ d. PH4+
- Con base en el siguiente ejemplo, realizar el ejercicio para estos compuestos : Fe2O3 , K2SO4 , NO3- , PO4 -3
Compuesto: CuSO3
| |||
Átomos
|
Cantidad
|
N° oxidación
|
Cargas
|
Cu
|
1
|
+2
|
+2
|
S
|
1
|
+4
|
+4
|
O
|
3
|
-2
|
-6
|
TOTAL
|
0
| ||
- Indique el estado de oxidación a los siguientes elementos, iones y moléculas :
- N2 b. H2 c. Br d. P4 e. Li+ f. Cl-
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