Una reacción redox implica la transferencia de electrones entre sustancias, donde una se oxida al perder electrones y la otra se reduce al ganarlos. La fuerza de los agentes oxidantes y reductores determina la espontaneidad de la reacción, y estas reacciones son importantes en la generación de energía eléctrica en celdas electroquímicas. Además, las reacciones redox están involucradas en procesos ambientales, como la combustión de combustibles fósiles que contribuyen al calentamiento global.

1. Reacciones RedoxReacciones Redox
● M en C Rafael Govea Villaseñor
● CINVESTAV-IPN
Versión 1.0 del 1° al 12/11 de 2017Versión 1.0 del 1° al 12/11 de 2017

2. ¿Qué es una Reacción Redox?¿Qué es una Reacción Redox?
Es una reacción química donde una sustanciaEs una reacción química donde una sustancia
intercambia electrones con otra.intercambia electrones con otra.
La primera pierde electrones, mismos que laLa primera pierde electrones, mismos que la
segunda sustancia gana.segunda sustancia gana.
Rafael Govea V.
AA ++ BB AA++
++ BB--

3. ¿Por qué se llama Reacción¿Por qué se llama Reacción
Redox?Redox?
Por que consta de 2 procesos simultáneos ePor que consta de 2 procesos simultáneos e
inseparablesinseparables
ReducciónReducción yy OxidaciónOxidación
Rafael Govea V.
Ocurre una
reducción cuando
una sustancia gana
electrones
Ocurre una
oxidación cuando
una sustancia
pierde electrones

4. ¿Por que llamamos Oxidación a la¿Por que llamamos Oxidación a la
pérdida de e-?pérdida de e-?
Porque es lo que hacen losPorque es lo que hacen los
átomos de oxígeno.átomos de oxígeno.
Quitar electronesQuitar electrones
Rafael Govea V.
El átomo de oxígeno tiene 6 e- en su última capa.El átomo de oxígeno tiene 6 e- en su última capa.
Para llegar al ”cielo de los átomos” debe completarPara llegar al ”cielo de los átomos” debe completar
8.8.
Por eso el oxígeno roba 2 electrones, decimos entoncesPor eso el oxígeno roba 2 electrones, decimos entonces
que oxida a muchas otras sustancias.que oxida a muchas otras sustancias.

5. ¿Por que llamamos Reducción a la¿Por que llamamos Reducción a la
ganancia de e-?ganancia de e-?
Porque en la siguiente serie de reacciones donde sePorque en la siguiente serie de reacciones donde se
ganan 2 e- en cada paso, las moléculas poseen:ganan 2 e- en cada paso, las moléculas poseen:
Rafael Govea V.
Desde 4 enlaces con oxígeno en el CODesde 4 enlaces con oxígeno en el CO22 hastahasta
ningún enlace con O en el CHningún enlace con O en el CH44..
El # número de enlaces con oxígenos ha disminuido,El # número de enlaces con oxígenos ha disminuido,
reducido, De ahí el nombre de Reducción.reducido, De ahí el nombre de Reducción.
CH4O=C=O
OH
HC=O
H2
C=O H3
C-OH+2e-
+2e-
+2e-
+2e-

6. ¡Cuidado no es lo mismo un¡Cuidado no es lo mismo un
proceso que el agente del proceso!proceso que el agente del proceso!
No te confundas, la ganancia de e- y su pérdidaNo te confundas, la ganancia de e- y su pérdida
se llaman, respectivamente:se llaman, respectivamente:
ReducciónReducción yy OxidaciónOxidación
Rafael Govea V.
El agente oxidante
es la sustancia que
roba e-
El agente reductor
es la sustancia que
entrega sus e-
El agente reductor al
reducir a otra sustancia, se
oxida simultáneamente.
El agente oxidante al
oxidar a otra sustancia, se
reduce a si mismo.

7. ¿Qué significa el número de¿Qué significa el número de
oxidaciónoxidación ««qq»?»?
El # de oxidación es la carga eléctrica de unEl # de oxidación es la carga eléctrica de un
átomo suponiendo que al reaccionar ganó oátomo suponiendo que al reaccionar ganó o
perdió cierto número de electrones.perdió cierto número de electrones.
Rafael Govea V.
Ni28
005858
Número deNúmero de
masa Amasa A oo
Masa atómicaMasa atómica
Número RedoxNúmero Redox (se(se
anota en el ladoanota en el lado
superior derecho)superior derecho)
Número
atómico Z
SímboloSímbolo
SubíndiceSubíndice

8. ¿Cómo es la recta numérica de los¿Cómo es la recta numérica de los
estados Redoxestados Redox??
Es una recta donde se representan los estados Redox.Es una recta donde se representan los estados Redox.
Al centro el cero, hacia la derecha los estados positivos y hacia laAl centro el cero, hacia la derecha los estados positivos y hacia la
izquierda los negativos.izquierda los negativos.
0 1+ 8+7+6+5+4+3+2+8- 1-2-3-4-5-6-7-
Oxidación
Reducción
Nota que los estados Redox se anotan como una cifra y un signo aNota que los estados Redox se anotan como una cifra y un signo a
la derecha, pues estamos contando cuántas cargas hay.la derecha, pues estamos contando cuántas cargas hay.
Un cambio a la derecha es oxidaciónUn cambio a la derecha es oxidación y a la izquierda es reduccióny a la izquierda es reducción
Rafael Govea V.

9. Principios para calcular el # RedoxPrincipios para calcular el # Redox
de un átomode un átomo
Hay varios principios a considerar:Hay varios principios a considerar:
Rafael Govea V.
1. Todos los átomos en estado elemental tienen q = 0
2. Los oxígenos combinados tienen q = 2-, excepto en los peróxidos (1-).
3. Excepto en los hidruros (1-), los H combinados tienen q = 1+.
4. Todas las moléculas son neutras (la suma de cargas da 0)
5. La suma de cargas eléctricas dentro de un ion = a la carga del ion.
6. Los metales alcalinos y alcalino térreos combinados tienen,
respectivamente, q = 1+ y 2+.

10. Cálculo deCálculo de ««qq»» para los átomos depara los átomos de
una moléculauna molécula
Sobre los símbolos de cada elemento:Sobre los símbolos de cada elemento:
Rafael Govea V.
1. Anotamos 2- arriba a la derecha del Oxígeno
2. Multiplicamos por su subídice, escribiendo el resultado (8-)
arriba del símbolo del oxígeno.
3. Anotamos 1+ arriba a la derecha del Na.
4. Multiplicamos por su subídice, escribiendo el resultado (2+)
arriba del símbolo del sodio.
5. El #Redox del azufre debe se +, puesto que hay 8 cargas
negativas (O) y 2 positivas (Na). Como la molécula es neutra
resulta que nos faltan 6+ (8- y 2+ → 6+) . El único átomo de
azufre las aporta y anotamos 6+ arriba a la derecha de él.
NaNa22SSOO44
2-1+
2+ 8-
6+

11. Otro ejemplo de Cálculo deOtro ejemplo de Cálculo de ««qq»»
para los átomos de una moléculapara los átomos de una molécula
Sobre los símbolos de cada elemento:Sobre los símbolos de cada elemento:
Rafael Govea V.
1. Anotamos 2- arriba a la derecha del Oxígeno
2. Multiplicamos por su subídice, escribiendo el resultado (6-)
arriba del símbolo del oxígeno.
3. Ponemos 1+ arriba a la derecha del K, ya que es del grupo 1A
4. Como su subíndice es 1, así queda. Idem para el H.
5. El #Redox del carbono debe ser +, puesto que hay 6 cargas
negativas (O) y 2 positivas (1 del K y otra del H). Como la
molécula es neutra resulta que nos faltan 4+ (6- y 2+ → 4+) . El
único átomo de carbono las aporta y anotamos 4+ arriba a la
derecha de él.
KKHHCCOO33
2-1+ 1+
6-
4+

12. ¿Cómo es una Reacción Redox?¿Cómo es una Reacción Redox?
Cuando un oxidante y un reductor, ambos fuertes, reaccionanCuando un oxidante y un reductor, ambos fuertes, reaccionan
se forman un par reductores y oxidantes acoplados débiles yse forman un par reductores y oxidantes acoplados débiles y
energía.energía.
Rafael Govea V.
Redfuerte
Oxfuerte
AA ++ BB AA++
++ BB--
++ EE
Red débil
Oxdébil
energía
El reductor fuerte entrega 1 e-
al oxidante fuerte que gustoso lo atraé.
El reductor fuerte ”A” se convierte en oxidante débil ”A+
” por su carga +.
El oxidante fuerte ”B” se convierte en reductor débil ”B-
” por su carga -.
Está reacción es termodinámicamente favorecida y libera Energía

13. ¿Las reacciones Redox son¿Las reacciones Redox son
expontáneas y vigorosas?expontáneas y vigorosas?
No necesariamente. Todo depende de laNo necesariamente. Todo depende de la
fuerza de los oxidantes o reductoresfuerza de los oxidantes o reductores
Rafael Govea V.
Pero usamos reactivos fuertes para obtener energía útil
Como las fogatas que aprendieron aComo las fogatas que aprendieron a
encender nuestros ancestros hace >500 Ka*encender nuestros ancestros hace >500 Ka*
* Karkanas P et al 2007* Karkanas P et al 2007 Evidence for habitual use of fire at the end of the lower paleolithicEvidence for habitual use of fire at the end of the lower paleolithic--J of Human EvolJ of Human Evol 53:97-21253:97-212

14. ¿Todos los oxidantes tienen la¿Todos los oxidantes tienen la
misma fuerza?misma fuerza?
No. LasNo. Las
sustanciassustancias
puedenpueden
ordenarseordenarse
por su fuerzapor su fuerza
comocomo
oxidantes ooxidantes o
reductoresreductores
Rafael Govea V.
El ion Fe2+
es el oxidante más fuerte en esta lista y el átomo Li0
es el reductor,
idem.

15. ¿Qué es una celda electrolítica?¿Qué es una celda electrolítica?
Rafael Govea V.
Es un recipiente que contiene un parEs un recipiente que contiene un par
de placas hechas de material inerte.de placas hechas de material inerte.
Ambas sumergidas en un electrolito.Ambas sumergidas en un electrolito.
Las placas se llaman electrodos yLas placas se llaman electrodos y
sobre ellas ocurren sendas reaccionessobre ellas ocurren sendas reacciones
de oxidación y reducción.de oxidación y reducción.
Si aplicamos corriente eléctricaSi aplicamos corriente eléctrica
contínua a los electrodos podemoscontínua a los electrodos podemos
romper la molécula de agua u otrasromper la molécula de agua u otras
Ánodo
+
Cátodo
-
En el ánodo ocurre la oxidación:En el ánodo ocurre la oxidación: HH++
22OO2-2-
(l)(l) OO00
22 (g)(g) + 4H+ 4H++
(aq)(aq) + 4e+ 4e--
En el cátodo ocurre la reducción:En el cátodo ocurre la reducción: 2 H2 H++
(aq)(aq) + 4e+ 4e--
HH00
2 (g)2 (g)
2 H2 H22OO(l)(l) 2 H2 H22 (g)(g) ++ OO22 (g)(g)
ee--

16. ¿Qué es una celda voltaica¿Qué es una celda voltaica
(galvánica)?(galvánica)?
Rafael Govea V.
Es un recipiente con dos contenedores comunicados por un puente deEs un recipiente con dos contenedores comunicados por un puente de
electrolito donde un par de placas hechas, una de un oxidante y la otra de unelectrolito donde un par de placas hechas, una de un oxidante y la otra de un
reductor generan energía eléctrica.reductor generan energía eléctrica.
Los electrodos forman un par de agentes oxidantes y reductores fuertes.Los electrodos forman un par de agentes oxidantes y reductores fuertes.
El zinc da
e- (es el
reductor)
El cobre
2+ recibe
e- (es el
oxidante)

17. ¿Cuáles reacciones provocan el¿Cuáles reacciones provocan el
Calentamiento Global?Calentamiento Global?
Rafael Govea V.
CHCH4 (4 (gg)) + O+ O2(2(gg)) COCO2 (2 (gg))+ 2 H+ 2 H22OO((gg))
Las reacciones RedoxLas reacciones Redox donde oxidamosdonde oxidamos
(quemamos) combustibles fósiles.(quemamos) combustibles fósiles.
Los negadores del
Calentamiento
Global
Dicen:
Estos son los
resultados
de esos científicos
¿Coinciden
o se contraponen?
4-4- 4+4+00 2-2- 2-2-