Reducción de la química: definición y descripción general

Reducción de la química

Los electrones que pululan alrededor del núcleo cargado positivamente de un átomo tienen carga negativa y son móviles. A menudo, los átomos o compuestos ganarán un electrón. El proceso de un átomo o compuesto que gana un electrón se conoce como reducción .

La adición de un electrón cargado negativamente a un átomo reduce la carga neta de un átomo. Cuando un átomo de flúor neutro contiene el mismo número de protones cargados positivamente y electrones cargados negativamente, su carga total es cero. Si el átomo de flúor se reduce, lo que significa que gana otro electrón, su nueva carga se convierte en -1.

Por qué ocurre la reducción

Los átomos están en una batalla constante por querer estar eléctricamente satisfechos; están tratando de encontrar un equilibrio entre su núcleo cargado positivamente y los electrones cargados negativamente que pululan alrededor del núcleo. A veces, cuando un átomo o compuesto carece de los electrones que desea, tomará electrones de otra fuente para lograr la satisfacción eléctrica.

El deseo de un átomo de satisfacerse eléctricamente se yuxtapone a su necesidad de tener sus electrones organizados de manera favorable. La forma en que los electrones se organizan alrededor del núcleo se denomina configuración electrónica. Ciertas configuraciones electrónicas son energéticamente más favorables que otras. A menudo, los átomos renunciarán a la necesidad de tener una carga neutra y tendrán la misma cantidad de protones que de electrones para lograr estas configuraciones electrónicas ideales. Es esta necesidad la que impulsa el proceso de reducción.

En términos generales, las configuraciones electrónicas favorables ocurren cuando un átomo ha alcanzado un octeto completo, lo que significa que tiene un total de ocho electrones en la capa superior de su configuración electrónica. Los átomos que están cerca de tener un octeto completo son ávidos de electrones; no quieren nada más que tomar electrones para poder alcanzar un octeto completo. La reducción de elementos como flúor, oxígeno, cloro y bromo es muy fácil de hacer porque estos átomos están muy cerca de tener una configuración electrónica favorable.

Reducción de diagramación

Las imágenes de arriba muestran la reducción de flúor. En la figura 1, el elemento flúor, representado por F , está rodeado por siete de sus propios electrones, representados como puntos negros. En este punto, el flúor tiene carga neutra. En la figura 2, el flúor se reduce porque está ganando un electrón. Este electrón es amarillo para representar que proviene de una fuente externa. En la figura 3, el flúor se ha reducido y ahora tiene un octeto completo. Su carga es -1.

Arriba, vemos la reducción de oxígeno. En la figura 1, el elemento oxígeno, representado por O , está rodeado por seis de sus propios electrones, representados por puntos negros. En este punto, el oxígeno tiene carga neutra. El oxígeno necesita dos electrones para tener un octeto completo. En la figura 2, el oxígeno se reduce, obteniendo dos electrones de una fuente externa. En la figura 3, el oxígeno se ha reducido y ahora tiene un octeto completo. Su carga es -2.

Reacciones redox

Cuando un átomo codicioso se reduce, se libera energía. Esto sucede de forma natural y, a menudo, espontánea. El óxido es un buen ejemplo de esto. En su búsqueda por lograr un octeto completo, el oxígeno en la atmósfera robará electrones del hierro, haciendo que el hierro se oxide.

La reducción casi siempre ocurre en conjunto con un proceso opuesto conocido como oxidación . Durante la oxidación, un átomo perderá un electrón, volviéndose más positivo. Cuando estos procesos ocurren juntos, se conocen como reacciones de oxidación-reducción o reacciones redox . Como se indicó anteriormente, el óxido es un ejemplo de reducción, pero también es un ejemplo de oxidación. El oxígeno se reduce cuando roba electrones al hierro; el hierro se oxida cuando pierde electrones en oxígeno.

Una batería es esencialmente una reacción de oxidación-reducción; cuando están conectados, los electrones viajan de una parte de la batería a otra, proporcionando electricidad. Este proceso es impulsado por átomos codiciosos que quieren ganar esos electrones y ser reducidos.

Como puede ver en la imagen de arriba, una batería usa reacciones redox para generar flujo de electrones. La batería contiene dos compartimentos, uno con átomos o compuestos que pierden electrones fácilmente y otro con átomos o compuestos que quieren reducirse. Una vez que la batería es parte de un circuito, los electrones viajarán desde el compartimiento que contiene átomos que pierden electrones fácilmente al compartimiento que contiene átomos que quieren ser reducidos. Este flujo unidireccional de electrones se utiliza para alimentar la electrónica. Como todos sabemos, las pilas se agotan. Esto sucede porque el compartimento que está perdiendo electrones se queda sin electrones para perder.

Resumen de la lección

Revisemos. La reducción es el proceso en el que un átomo o compuesto gana uno o más electrones. Cuando un átomo o compuesto gana un electrón, su carga se reduce. La reducción es un proceso energéticamente favorable que se produce de forma natural y espontánea. La reducción ocurre porque los átomos o compuestos están tratando de lograr la regla del octeto. El proceso de reducción casi siempre va acompañado del proceso de oxidación. Juntas, estas reacciones se denominan reacciones de oxidación-reducción o reacciones redox. Ejemplos de reacciones de oxidación-reducción incluyen oxidación y una batería en funcionamiento.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador