Óxido-reducción o reacciones redox
Summary
TLDREl guion trata sobre una reacción de combustión del metano con oxígeno, explicando los estados de oxidación de los elementos involucrados. Se detalla cómo el carbono pasa de un estado de oxidación negativo a positivo, lo que indica su oxidación, mientras que el oxígeno se reduce al ganar electrones. La reacción es exotérmica, liberando más energía de la que se absorbe, lo que permite que la combustión sea una fuente de energía. Además, se menciona que el proceso se conoce como reacción redox.
Takeaways
- 🔥 La combustión es una reacción exotérmica que libera más energía de la que se introduce, permitiendo que el fuego se propague y sirviendo como fuente de energía.
- 🧐 La oxidación y la reducción son conceptos clave en las reacciones químicas, donde un elemento se oxida al perder electrones y se reduce al ganarlos.
- 🌐 En la combustión del metano, el carbono pasa de tener un estado de oxidación de -4 a +4, lo que significa que se oxida perdiendo electrones.
- 💧 El hidrógeno en la reacción de combustión del metano no cambia su estado de oxidación, permaneciendo en +1.
- 🌿 El oxígeno molecular (O2) tiene un estado de oxidación de 0 y se reduce al ganar electrones en la combustión, pasando a un estado de oxidación de -2.
- 🔄 La reacción de combustión del metano es un ejemplo de una reacción redox, donde el carbono es oxidado y el oxígeno es reducido.
- 📐 Los estados de oxidación ayudan a entender la transferencia de electrones en una reacción química, proporcionando una forma de analizar y predecir los productos de la reacción.
- ⚖️ La suma de las reacciones parciales debe equilibrarse para que la reacción original se mantenga, asegurando que la cantidad de electrones en ambos lados de la reacción sea la misma.
- 🔬 La química redox es una herramienta poderosa para entender los procesos químicos, como la combustión, y es fundamental en áreas como la energía y la biología.
- 📝 La escritura de reacciones parciales es una técnica útil para revisar y comprender mejor las reacciones químicas, especialmente en los procesos de oxidación y reducción.
Q & A
¿Qué es una reacción de combustión?
-Una reacción de combustión es una reacción química en la que un combustible se quema en presencia de oxígeno, liberando energía en forma de calor y luz.
¿Cuál es la diferencia entre una reacción endotérmica y una exotérmica?
-Una reacción endotérmica absorbe energía del entorno, mientras que una reacción exotérmica libera energía al entorno. La combustión es una reacción exotérmica.
¿Por qué el fuego se propaga y se utiliza como fuente de energía?
-El fuego se propaga y se utiliza como fuente de energía porque en la combustión, más energía sale de la que entra, lo que hace que la reacción sea exotérmica.
¿Qué elementos se consideran oxidados y reducidos en la combustión del metano?
-En la combustión del metano, el carbono se oxida y el oxígeno se reduce.
¿Cómo se determina el estado de oxidación de un elemento en una reacción química?
-Se determina el estado de oxidación de un elemento observando los cambios en su carga eléctrica antes y después de la reacción, considerando que la pérdida de electrones es oxidación y la ganancia de electrones es reducción.
¿Cuál es el estado de oxidación del hidrógeno en el metano?
-En el metano, el hidrógeno tiene un estado de oxidación de +1, ya que pierde un electrón al unirse al carbono.
¿Por qué el oxígeno molecular tiene un estado de oxidación de cero?
-El oxígeno molecular (O2) tiene un estado de oxidación de cero porque los dos átomos de oxígeno están unidos por un enlace covalente no polar y no hay transferencia de electrones entre ellos.
¿Cuál es la diferencia entre el estado de oxidación del carbono en el metano y en el dióxido de carbono?
-En el metano, el carbono tiene un estado de oxidación de -4, mientras que en el dióxido de carbono, el carbono tiene un estado de oxidación de +4.
¿Cómo se determina si un elemento ha sido oxidado o reducido en una reacción?
-Se determina si un elemento ha sido oxidado o reducido observando si ha perdido o ganado electrones respectivamente; la pérdida de electrones indica oxidación y la ganancia indica reducción.
¿Qué es una reacción parcial en química?
-Una reacción parcial es una representación de una reacción química donde se enfócan en los cambios que ocurren en un solo elemento, ayudando a entender mejor los procesos de oxidación y reducción.
¿Cómo se verifican las reacciones parciales en una reacción química?
-Se verifican las reacciones parciales sumándolos para asegurarse de que la reacción original se conserve, sin incluir los electrones transferidos, para que la ecuación química esté en equilibrio.
Outlines
🔥 Reacción de Combustión y Estados de Oxidación
Este párrafo explica una reacción de combustión en la que el metano reacciona con oxígeno para producir dióxido de carbono y agua. Se discute que la combustión es una reacción exotérmica, es decir, libera más energía de la que se absorbe. Se invita al espectador a pensar en qué elementos se oxidan y se reducen durante la reacción. Se habla de los estados de oxidación de los elementos en los reactivos y productos, y cómo el metano y el oxígeno tienen estados de oxidación específicos. Se describe cómo el carbono en el metano tiene un estado de oxidación de -4 y el oxígeno en el dióxido de carbono tiene un estado de oxidación de +4.
🔬 Oxidación y Reducción en la Combustión
Este párrafo profundiza en la diferencia entre oxidación y reducción durante la combustión. Se explica que el carbono pasa de un estado de oxidación de -4 a +4, lo que significa que pierde electrones y se oxida. Por otro lado, el hidrógeno no experimenta cambio en su estado de oxidación, lo que indica que no se oxida ni se reduce. Se discute cómo el oxígeno, que inicialmente está en un estado de oxidación neutro, termina con un estado de oxidación de -2 después de la reacción, lo que significa que ha ganado electrones y se ha reducido. Se destaca que el oxígeno es quien oxida al carbono y se reduce a su vez.
⚛️ Reacciones Oxidorreductoras (Redox)
El tercer párrafo aborda el concepto de reacciones oxidorreductoras o 'redox'. Se menciona que en una reacción redox, algo se oxida y algo se reduce simultáneamente. Se explica que el oxígeno toma electrones del carbono, oxidando al carbono y reduciéndose a sí mismo. Se enfatiza la importancia de las reacciones parciales para entender los cambios en los estados de oxidación de los elementos durante la reacción. Finalmente, se sugiere que la suma de las reacciones parciales debería resultar en la reacción original, lo que se utiliza como una forma de verificar la corrección de las reacciones parciales escritas.
Mindmap
Keywords
💡Combustión
💡Hidrocarburo
💡Oxígeno
💡Estados de oxidación
💡Electronegatividad
💡Dióxido de carbono
💡Agua
💡Oxidación
💡Reducción
💡Reacciones parciales
💡Reacciones redox
Highlights
Se describe una reacción de combustión de metano con oxígeno.
La combustión es una reacción exotérmica, lo que significa que libera más energía de la que absorbe.
El video invita a los espectadores a pensar en qué elementos son oxidados y reducidos durante la reacción.
Se explica que los estados de oxidación se pueden entender como si fueran enlaces iónicos en los enlaces covalentes.
En metano, el carbono tiene un estado de oxidación de -4 debido a la eletronegatividad.
Los hidrógenos en metano tienen un estado de oxidación de +1.
El oxígeno molecular (O2) tiene un estado de oxidación de 0.
En la combustión, el carbono pasa de un estado de oxidación de -4 a +4.
La pérdida de electrones del carbono es un proceso de oxidación.
Los hidrógenos no experimentan cambio en su estado de oxidación durante la reacción.
El oxígeno en O2 pasa de un estado de oxidación de 0 a -2 en los productos.
La ganancia de electrones del oxígeno es un proceso de reducción.
La reacción se clasifica como una reacción redox donde el carbono es oxidado y el oxígeno es reducido.
El oxígeno toma electrones del carbono, lo que lo reduce.
Se enfatiza la importancia de las reacciones parciales para entender los procesos de oxidación y reducción.
Se explica cómo se balancean las reacciones parciales para obtener la reacción original.
La reacción de combustión se presenta como una herramienta poderosa para entender los procesos químicos.
Transcripts
aquí tenemos una reacción de combustión
de este lado tenemos al hidrocarburo
metano reaccionando con oxígeno
molecular calentamos para que empiece la
combustión y se producirá dióxido de
carbono agua y un poco más de energía de
la que entra al inicio es una reacción
exotérmica más energía sale de la que
entra Es por eso que el fuego se propaga
y que la combustión se usa como fuente
de energía pero este video no se trata
sobre eso sino más bien quiero que
pensemos Cuál de estos elementos es
oxidado y cuál es
reducido para eso pensemos primero en
los estados de oxidación de los
elementos que componen a los reactivos y
los estados de oxidación de los que
componen a los
productos Los invito a pausar el video y
traten de averiguar la respuesta por su
cuenta voy a suponer que ya lo
intentaron ahora averigüémoslo juntos
pensemos primero en el metano por aquí
Tenemos un montón de
electronegatividades basadas en la
escala de polling pero visualicemos al
metano el
es un carbono unido a cuatro
hidrógenos cuatro
hidrógenos en el mundo de los estados de
oxidación tenemos que imaginar que estos
enlaces covalentes son enlaces iónicos
tenemos que darle el par de electrones a
uno de estos dos si observamos entre el
carbono y el hidrógeno el carbono es más
más electronegativo que el hidrógeno
supongamos que el carbono acapara los
electrones y el hidrógeno los deja ir
entonces el carbono en este mundo
imaginario toma el electrón de cada uno
de los hidrógenos tendrá un estado de
oxidación cuatro negativo un electrón
por cada uno de los cuatro hidrógenos
recuerden escribir el signo después del
número así no hay confusión con los
exponentes ahora pensemos en los
hidrógenos a cada uno de los hidrógenos
en este mundo les quitan un electrón
podemos decir que tienen un estado de
oxidación uno más o simplemente
escribimos el signo positivo También
tenemos oxígeno molecular un oxígeno
unido a otro oxígeno todos los oxígenos
son iguales no hay isótopos O algo
parecido en esta realidad no hay razón
para que un oxígeno acapare los
electrones del otro y cuando se
encuentra en esta forma molecular tiene
un estado de oxidación o número de
oxidación cero ahora veamos a los
productos qué pasa con el dióxido de
carbono el dióxido de carbono es un
carbono Unido por dobles enlaces a dos
oxígenos sabemos que el oxígeno es uno
de los elementos más
electronegativos
definitivamente más electronegativo que
el carbono Así que en nuestro mundo
iónico diríamos que el oxígeno toma
cuatro electrones cada oxígeno tomará
dos electrones del carbono el carbono
perde á sus cuatro
electrones eso nos da una carga cuatro
positiva supongamos una carga cuatro
positiva y cada uno de los oxígenos gana
dos electrones lo que les da una carga
dos
negativa entonces cuatro positivo y dos
veces dos negativo es 4 negativo nos
queda una molécula neutral lo cual tiene
sentido porque estas moléculas son
neutrales y finalmente el agua ya la
hemos visto miles de veces el oxígeno
que en realidad se une a los hidrógenos
con enlaces covalentes en nuestro mundo
iónico el oxígeno es más
electronegativo así que suponemos que
tomará los electrones de los
hidrógenos entonces cada hidró
pierde un electrón lo que le da un
número de oxidación de uno positivo y el
oxígeno ganó dos electrones eso le da un
número de oxidación dos negativo ahora
pensemos en quién es oxidado y quién es
reducido enfoquémonos primero en el
carbono el carbono Inicia con un número
de oxidación de cuatro negativo
y cuando la reacción ocurre el carbono
termina con un número de oxidación
cuatro positivo Entonces cómo puede algo
ir de un cuatro negativo a un cuatro
positivo bueno la forma de incrementar
la carga o mejor dicho la carga supuesta
es perdiendo electrones cada vez que se
pierde un electrón esto se vuelve menos
negativo
es decir cada vez se vuelve más positivo
entonces hay que perder ocho electrones
escribiré más o electrones justo
aquí le quitamos ocho electrones al
carbono para obtener este lado de la
reacción y esto que les estoy
escribiendo se llaman reacciones
parciales en donde nos enfocamos a cada
uno de los elementos de la reacción de
forma
independiente Así que este es el carbono
en esta reacción el carbono pierde ocho
electrones cómo le llamamos cuando un
elemento pierde
electrones bueno recordemos las palabras
re oep reducción es ganar electrones y
oxidación es perder electrones o también
estaba gerpe ganar electrones es
reducción y perder electrones es
oxidación Entonces está claro que el
carbono es oxidado pierde electrones y
la oxidación es perder electrones el
carbono es
oxidado ahora veamos el hidrógeno del
lado izquierdo tenemos cuatro hidrógenos
y del lado derecho también hay cuatro
podemos escribirlo como 2
h2 cada uno tiene un número de oxidación
de uno más los números de oxidación para
los hidrógenos no cambiaron Entonces los
hidrógenos no fueron oxidados ni
reducidos ahora vamos con los oxígenos
del lado izquierdo tenemos 2
o2 con un número de oxidación neutral y
qué tenemos del lado derecho bueno
tenemos cuatro oxígenos en total
simplemente escribimos cuatro
oxígenos cuál es su número de oxidación
Bueno ya vimos que es de dos negativo
Entonces qué le pasó a estos cuatro
oxígenos aquí ten tenemos cuatro
oxígenos con un número de oxidación
neutral un número de oxidación de Cero y
de este lado tenemos cuatro oxígenos con
un número de oxidación negativo Cómo
pasamos de cero a un número dos negativo
bueno cada uno debe ganar dos electrones
entonces para expresar que gana
electrones escribiré por aquí más ocho
electrones qué fue lo que le pasó al
oxígeno bueno el oxígeno ganó electrones
Y cómo le llamamos cuando algo gana
electrones reducción es ganar rej o ger
ganar electrones es reducción el oxígeno
fue
reducido
reducido a ahora qué oxidó al carbono el
carbono perdió electrones que el oxígeno
ganó Así que el carbono fue oxidado por
el oxígeno y qué redujo al oxígeno bueno
el oxígeno tomó los electrones del
carbono Entonces el oxígeno fue reducido
por el carbono a este tipo de reacciones
donde ocurre la oxidación y la reducción
es decir que algo es oxidado y algo es
reducido se les conoce como reacciones
oxidorreducción
o también
redox que sintetiza la palabra reducción
en red y oxidación en
ox también se les llama reacciones redox
es Esta es una reacción
redox algo fue oxidado y algo fue
reducido No todo es oxidado o reducido y
lo hemos comprobado al escribir las
reacciones
parciales una forma de revisar que las
reacciones parciales están bien es
sumándolos nos debe de quedar la
reacción original menos los
electrones y lo mismo para este lado
debemos tener todas las moléculas menos
los
electrones Entonces si sumamos todo lo
que tenemos del lado izquierdo nos queda
todo esto más 8
electrones y al sumar todo el lado
izquierdo nos queda esto más o
electrones también Al final los ocho
electrones de ambos lados se cancelan y
nos queda la reacción
original aquí lo dejamos por ahora en
química Esta es una herramienta muy
poderosa realmente nos ayuda a pensar en
lo que está ocurriendo en una
reacción
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