Estados de Oxidación

El número o estado  de oxidación indica los electrones que un átomo gana o pierde para unise a otros átomos y formar compuestos químicos. Apliquemos este concepto a la unidad fórmula NaCl.  El sodio pierde un electrón que gana el cloro transformándose en Na+ y Cl-.  El estado de oxidación del sodio es +1 y el del cloro -1.

En el MgCl2 el magnesio pierde dos electrones pasando a Mg2+, estos electrones son captados por dos átomos de cloro que se transforman en Cl-.  El magnesio tiene, por tanto, estado de oxidación +2.

Para asignar el número de oxidación debemos considerar las siguientes reglas.  En caso de contradicción prevalece la regla que va antes en la lista.

  1. El estado de oxidación de un elemento o molécula neutra es 0. Cl2 (E.O = 0); H (E.O = 0); N2(E.O = 0)
  2. La suma de los estados de oxidación de los átomos que forman una molécula neutra es cero. NaCl (+1-1=0); MgCl2 (+2-1-1=0)
  3. Los iones tienen un número de oxidación igual a su carga.  SO42- (E.O = -2); NO3- (E.O = -1)
  4. Los metales del grupo 1 (alcalinos) tiene un número de oxidación de +1 y los del grupo 2 (alcalinoterreos) de +2.
  5. El átomo de flúor presenta estado de oxidación -1 en sus compuestos.
  6. El estado de oxidación del hidrógeno es +1, excepto cuando se combina con metales que pasa a ser -1
  7. El estado de oxidación del oxígeno en sus compuestos es -2
  8. Cuando se combinan con metales, el grupo del oxígeno tiene E.O = -2, el del nitrógeno E.O = -3 y el de los halógenos E.O = -1

 

Ejemplo 1. Indica el estado de oxidación del azufre en cada uno de los siguientes compuestos SO32-, HSO4-, S2O82-, S4O62-

  • En el SO32- la suma de los estados de oxidación debe ser igual a -2 (carga del anión).  El oxígeno en sus compuestos tiene E.O -2 (regla 7), como tenemos tres oxígenos en la molécula -6.  Por tanto, el azufre tiene un E.O de 4.
  • En el HSO4- la suma de los estados de oxidación es -1.  El oxígeno tiene E.O -2, los cuatro oxígenos -8.  El hidrógeno tiene E.O +1 (regla 6). Por tanto, el E.O del azufre es +6.
  • En el S2O82- la suma de los E.O es -2.  Los ocho oxígenos tiene E.O -16, de manera que los E.O de los azufres sumarán +14.  El azufre tiene un E.O de +7
  • En el S4O62- la suma de los E.O es -2.  El E.O de los seis oxígenos es -12, lo que implica que la suma de los E.O de los azufres es +10.  Cada azufre tiene un E.O de 10/4.

 

Ejemplo 2. Indicar el estado de oxidación de los siguientes elementos:  a) Cl en ácido perclórico; b) N en ácido nítrico; c) P en ácido pirofosforoso; d) I en óxido de diyodo; e) Mn en H2MnO4 (ác. mangánico); f) Cu en sulfato de cobre; g) Si en ácido metasilícico; h) N en monóxido de nitrógeno; i) Mn en MnO3.

a)  En el ácido perclórico, HClO4, la suma de los estados de oxidación de los elementos que lo componen es 0 (regla 1).  El oxígeno en sus compuetos presenta E.O -2 (regla 7), mientra que el hidrógeno tiene E.O +1 (regla 6).  La suma de E.O de los cuatro oxígenos es -8,  lo que implica un E.O para el Cl de -7. 

b) En el ácido nítrico HNO3, la suma de E.O es 0 (regla 1).  El oxígeno tiene E.O -2 y la suma de E.O para los tres oxígenos es -6.  El hidrógeno tiene E.O +1, por tanto, el estado de oxidación del nitrógeno es +5.