generalmente presentan estados de oxidación positivos, porque son menos electronegativos.
Santiago
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Estado de oxidación
Estado de oxidación
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Enlace iónico. Un átomo dona electrones a otra especie, y al tener cargas opuestas se atraen mutuamente.
En química, el estado de oxidación (EO) es un indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química (por ejemplo un ion). Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus enlaces con elementos distintos fueran 100% iónicos.
El EO es representado por números, los cuales pueden ser positivos, negativos o cero. En algunos casos, el estado de oxidación promedio de un elemento es una fracción, tal como +8/3 para el hierro en la magnetita (Fe3O4). El mayor EO conocido es +8 para los tetraóxidos de rutenio, xenón, osmio, iridio, hassio y algunos compuestos complejos de plutonio, mientras que el menor EO conocido es -4 para algunos elementos del grupo del carbono (elementos del grupo 14).
Según la normativa de la IUPAC se debe escribir como superíndice del símbolo del elemento químico, indicando primero el número y seguido del signo. Por ejemplo Al3+
La oxidación se da cuando un elemento o compuesto pierde uno o más electrones. Generalmente, cuando una sustancia se oxida (pierde electrones), otra sustancia recibe o capta dichos electrones reduciéndose. Este es el mecanismo básico que promueve las reacciones de óxido-reducción o redox.
En un enlace covalente apolar ambos átomos comparten el par de electrones para cumplir la regla del octeto, no obstante, el de mayor electronegatividad —en este caso el carbono— los atrae más fuertemente y se recibe una carga parcial negativa (δ-); por el contrario, el otro átomo —el hidrógeno— está más alejado del par de electrones y se carga parcialmente de forma positiva (δ+). El EO busca cuantificar y explicar esta interacción: el carbono tiene un EO de -4 y cada hidrógeno +1 y al sumarlos da la carga de la molécula (0).
Un átomo tiende a obedecer la regla del octeto para así tener una configuración electrónica igual a la de los gases nobles, los cuales son muy estables químicamente (sus átomos no forman enlaces químicos casi con nadie, ni siquiera con ellos mismos). Dicha regla sostiene que un átomo tiende a tener ocho electrones en su nivel de energía más externo. En el caso del hidrógeno este tiende a tener 2 electrones, lo cual le proporcionaría la misma configuración electrónica que la del helio.
Cuando un átomo necesita, por ejemplo, 3 electrones para obedecer la regla del octeto, entonces dicho átomo tiende a tener un número de oxidación de 3-, cuando adquiera esos 3 electrones. Por otro lado, cuando un átomo tiene los 3 electrones que deben ser cedidos para que el átomo A cumpla la ley del octeto, entonces este átomo tiende a tener un número de oxidación de 3+, cuando ceda esos 3 electrones. En este ejemplo podemos deducir que los átomos A y B pueden unirse para formar un compuesto, y que esto depende de las interacciones entre ellos. La regla del octeto y del dueto pueden ser satisfechas compartiendo electrones (formando compuestos covalentes, por ejemplo en moléculas como el agua) o cediendo y adquiriendo electrones (formando compuestos iónicos como por ejemplo en los cristales de cloruro de sodio).
Los elementos químicos se dividen en 3 grandes grupos, clasificados por el tipo de carga eléctrica que pueden adquirir 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 semimetales o metaloides.
Los elementos metálicos (los cuales tienden a ceder electrones) cuando forman compuestos tienen normalmente estados de oxidación positivos. Los elementos no metálicos y semimetálicos, en cambio, pueden tener estados de oxidación positivos y negativos, dependiendo del compuesto que estén constituyendo.
Índice
1 Ejemplos
2 Reglas de los estados de oxidación
3 Véase también 4 Referencias 5 Enlaces externos
Ejemplos[editar]
Cloruro de sodio
2Na0 + Cl02 → 2Na1+ + 2Cl1-
Los gases de un solo tipo de elemento, en este caso el cloro, están presentes en forma diatómica.
El sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro de sodio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro combinado es 1-, ya que acepta el electrón cedido por el sodio.
Óxido de aluminio
Al0 + O02 → Al3+ + 2O2−
El oxígeno (O) está presente en forma diatómica (gas).
El aluminio (Al) se combina con el oxígeno (O), produciendo óxido de aluminio (Al2O3). El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del aluminio combinado es 3+, ya que cede tres electrones. El número de oxidación del oxígeno combinado es 2−, ya que acepta hasta 2 electrones.
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 solo acepta dos, por lo que sobra uno. De esto se concluye que en la reacción no interviene un solo átomo de oxígeno, por lo que se procede a balancear la ecuación, para que coincidan todos los electrones transferidos con las capacidades de cada elemento aceptor.
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Enlace químico 4
Autor:
Javier Cruz Guardado
1. En una fórmula química representan cualitativamente a los elementos o a los átomos presentes en la molécula o unidad fórmula.
Símbolo Coeficiente Subíndice
2. Al número entero, positivo, negativo o cero, que se asigna a un elemento presente en una fórmula química, se le denomina:
Valencia Número de oxidación Número de carga
3. En este tipo de nomenclatura, la carga o número de oxidación se expresa mediante un número romano colocado entre paréntesis.
Nomenclatura Común
Nomenclatura de Stock
Nomenclatura descriptiva
4. Generalmente presentan estados de oxidación positivos, porque son menos electronegativos.
Gases Nobles No Metales Metales Gases Nobles No Metales Metales
5. La expresión, dióxido de azufre, expresa la presencia de:
Dos óxidos de azufre
Dos átomos de oxígeno y uno de azufre
Dos átomos de azufre y uno de oxígeno
6. En la fórmula, 5 H2SO4 el número que se encuentra como coeficiente, es:
4 2 5
7. El nombre más común para la sustancia H2SO4, es
Aceite de vitriolo Ácido sulfúrico
Ácido tetraoxosulfúrico (VI)
8. Si el número de oxidación de un elementos es +5 o +6, el prefijo o sufijo que llevará su nombre es:
Hipo-oso Per-ico Ico
9. En una fórmula química, el número que indica los átomos presentes en una molécula o en una celda unitaria se denomina:
Subíndice Superíndice Coeficiente
10. Un grupo de átomos que actúan juntos, como si fueran un sólo átomo cargado, es un...
Molécula Ion poliatómico Ion monoatómico
2. Números de oxidación.
2. Números de oxidación.
2. Números de oxidación. Pre-conocimiento
La valencia indica el número de enlaces o uniones iónicas que puede formar en un momento dado un átomo. Es un número que siempre es positivo.
Es un término en desuso, que se ha sustituido por el número de oxidación (o estado de oxidación), que es un término más amplio, pues aparte de indicarnos las posibles uniones de un átomo, también nos dice si el átomo gana o pierde electrones. Así, mientras que el término valencia es un número entero sin signo, el número de oxidación tiene signo y puede ser positivo o negativo.
Actividad
El número de oxidación es el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado, bien sea mediante enlace covalente (compartiéndolos) o enlace iónico (aceptándolos o cediéndolos).El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga más tendencia que él a captarlos (cuando se une a un átomo más electronegativo que él). Y será negativo cuando el átomo gane electrones, o los comparta con un átomo que tenga más tendencia que él a cederlos (que sea menos electronegativo que él).
Para indicar el número de oxidación en el nombre de una sustancia, se utilizan los números romanos (recuérdalo cuando veamos la nomenclatura de Stock): I, II, III, IV, V, VI, VII, etc.
Objetivos
¿conoces a los oxoácidos?Los oxoácidos son unos compuestos muy importantes, entre los que se encuentran ácidos como el bórico, fosfórico, sulfúrico, ... y otros muchos.
La formulación y nomenclatura de los oxoácidos la estudiarás en el tema 3, por ahora basta con que sepas que son unos compuestos que forman sólo algunos elementos al combinarse con el oxígeno y el hidrógeno.
La nomenclatura sistemática, intenta (y en cada actualización lo consigue un poquito más) que no sea necesario aprender y memorizar todos los números de oxidación posibles para los elementos, pues a partir del nombre sistemático se obtiene directamente la fórmula y al contrario. Pero cuando se utiliza la nomenclatura funcional, sí es necesario saber el número de oxidación que utiliza cada elemento.
En la imagen que hay a continuación puedes ver una tabla periódica con los números de oxidación más frecuentes de los elementos, puedes hacer clic sobre ella y obtendrás un documento que puedes imprimir y tener a mano cuando trabajes la formulación.
Imagen de elaboración propia
Como ves, son muchos los números de oxidación posibles, tantos que es muy difícil, casi imposible, memorizarlos todos, así que no te esfuerces inicialmente en aprenderlos, simplemente utiliza la tabla y verás como vas aprendiendo poco a poco los más importantes.
Observarás que hay en la tabla elementos que resaltan sobre los demás, su símbolo está escrito en negrita, pues sólo esos elementos utilizaremos para practicar, por tanto, al final, sólo de esos tienes que conocer sus números de oxidación.
También puedes observar unos cuantos elementos que se encuentran sombreados (B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb y Bi). Estos elementos son un poquito especiales al formar oxoácidos y por eso, para que no se te olvide al formular los oxoácidos, están resaltados.
¿Te has dado cuenta de que algunos elementos, para formar oxoácidos tienen un asterisco (*)? El asterisco no es un número de oxidación, es por ser un poquito particulares a la hora de nombrarlos con el nombre funcional. Es como si tuvieran ese número de oxidación, pero no lo tienen, un lío, ¿verdad?, pues no te preocupes que cuando estudies los oxoácidos lo comprenderás, por ahora basta con que sepas que el asterisco no es un número de oxidación. Luego más adelante verás lo útiles que son esos dichosos asteriscos.
Como ves, los números de oxidación se encuentran en la tabla en tres columnas:
Si el elemento actúa como metal, utiliza los números de oxidación positivos de la izquierda.
Si el elemento actúa como no metal, utiliza el número negativo de la columna de la derecha.
La columna central la utilizan los elementos para formar los oxoácidos y derivados y también para los óxidos ).
Así pues, los números de oxidación de la columna central son para formar oxoácidos y para éstos se utiliza el nombre funcional, para el que es necesario conocer el número de oxidación. Pues ya sabes, para esos números de oxidación centrales es para los que tienes que prestar más atención, tienes que saberlos todos, los de los elementos con el símbolo en negrita claro.
Actividad
Un mismo elemento puede comportarse de diferentes formas para unirse a otros átomos:
Con los números de oxidación positivos de la izquierda, si los tiene, actúa como metal, cediendo, o compartiendo con otro átomo más electronegativo los electrones indicados por el número de oxidación.
Cuanto tiene un número de oxidación negativo a la derecha se comporta como no metal, el átomo acepta o comparte con otro átomo menos electronegativo los electrones indicados por el número de oxidación.
Chicos, ¿alguien sabe la respuesta?