¿Qué son y cómo se determinan los números de oxidación?

Los números de oxidación son un concepto fundamental en química, especialmente en las reacciones de oxidación-reducción o redox. Un número de oxidación es un número entero que se asigna a un átomo en una molécula o ion para ayudar a determinar la distribución de electrones. Esencialmente, representa el número de electrones que un átomo puede ganar, perder o compartir cuando forma un compuesto.

Determinación de los números de oxidación

Para determinar los números de oxidación, se siguen algunas reglas básicas:

1. Elementos libres: Los elementos en su estado elemental tienen un número de oxidación de cero. Por ejemplo, el número de oxidación de los átomos en O2 o P4 es cero.

2. Iones monoatómicos: El número de oxidación es igual a la carga del ion. Por ejemplo, el número de oxidación de Na+ es +1, y el de O2- es -2.

3. Oxígeno: Generalmente, el oxígeno tiene un número de oxidación de -2 en sus compuestos, excepto en los peróxidos (como H2O2) donde es -1, y en los compuestos con flúor, donde es positivo.

4. Hidrógeno: En los compuestos con no metales, el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1. Pero en los compuestos con metales, el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1.

5. Suma de números de oxidación: En un compuesto neutro, la suma de los números de oxidación de todos los átomos es cero. En un ion, la suma de los números de oxidación de todos sus átomos es igual a la carga del ion.

Ejemplos de determinación de números de oxidación

Veamos algunos ejemplos para ilustrar cómo se determinan los números de oxidación:

• En H2O, el hidrógeno tiene un número de oxidación de +1 y el oxígeno de -2. La suma de los números de oxidación es 0, que es la carga total de la molécula.

• En el ion sulfato (SO4^2-), el oxígeno tiene un número de oxidación de -2. Como hay cuatro átomos de oxígeno, la contribución total del oxígeno es -8. Para que la suma total sea -2 (la carga del ion), el azufre debe tener un número de oxidación de +6.

Los números de oxidación son una herramienta útil para entender y predecir cómo los átomos se combinan para formar compuestos, y cómo estos compuestos pueden interactuar entre sí en reacciones químicas.

Acerca del experto

Luisa García

Luisa García es una experta en química de Perú con una especialización en catálisis homogénea. Ha desarrollado nuevos catalizadores para la producción de productos químicos finos y ha colaborado en proyectos de investigación en la industria farmacéutica. Luisa obtuvo su doctorado en la Pontificia Universidad Católica del Perú.