1.1: Propiedades Fundamentales - Estado de Oxidación

El estado de oxidación de un elemento se define como la carga formal en el átomo si se asume que todos los enlaces son completamente iónicos.

En un compuesto iónico el estado de oxidación es igual a la carga en el ion, por ejemplo, en NaCl la carga en el sodio es +1 y el estado de oxidación también es +1. Por el contrario, la carga en un átomo en un compuesto covalente nunca se acerca a la carga implícita del número de oxidación, por ejemplo, en CCl4, el estado de oxidación del carbono es +4 pero la carga en el átomo de carbono es signicantemente menor.

Por lo tanto, si bien el estado de oxidación es un formulismo simple, es muy útil de varias maneras:

1. Clasificación de compuestos de elementos, especialmente los de los metales de transición.
2. Permite el equilibrio de las reacciones de reducción-oxidación (redox).

Para determinar el estado de oxidación de un elemento dentro de un compuesto particular, los siguientes pasos actúan como guía:

1. El estado de oxidación de cualquier átomo de cualquier elemento en su forma elemental es cero.
2. El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga.
3. Se supone que cualquier enlace X-X homoléptico (por ejemplo, el enlace C-C en H3C-CH3) es no iónico y no contribuye al estado de oxidación de X.
4. El flúor siempre tiene estado de oxidación de 1
5. Los elementos del Grupo 1 (IA) (excepto hidrógeno) tienen un estado de oxidación de +1 en los compuestos.
6. Los elementos del Grupo 2 (IIA) tienen un estado de oxidación de +2 en los compuestos.
7. Los elementos del Grupo 17 (VIIA) tienen un estado de oxidación de -1 cuando se combinan con los elementos de abajo o a la izquierda de su posición en la tabla periódica
8. Al oxígeno se le suele asignar el estado de oxidación de 2, excepto en compuestos con uorina, el oxígeno tiene un número de oxidación positivo.
9. Al hidrógeno se le asigna el estado de oxidación de +1 con no metales y 1 con metales.
10. En cualquier compuesto la suma de los estados de oxidación (números de oxidación) es igual a la carga global.

Ejercicios

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

¿Cuál es el estado de oxidación del azufre en Na ₂ SO ₄?

Solución

Los dos átomos de sodio tienen cada uno un estado de oxidación de +1, mientras que los átomos de oxígeno tienen un estado de oxidación de 2, y la carga total es 0.

1. carga total = suma de estados de oxidación
2. 0 = (2 x estado de oxidación de Na) + (estado de oxidación de S) + (4 x estado de oxidación de O)
3. 0 = (2 x +1) + (estado de oxidación de S) + (4 x -2)
4. estado de oxidación de S = 0 (2 x +1) - (4 x 2)
5. estado de oxidación de S = +6

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

¿Cuál es el estado de oxidación del azufre en Na ₂ SO ₃?

Solución

Los dos átomos de sodio tienen cada uno un estado de oxidación de +1, mientras que los átomos de oxígeno tienen un estado de oxidación de 2, y la carga total es 0.

1. carga total = suma de estados de oxidación
2. 0 = (2 x estado de oxidación de Na) + (estado de oxidación de S) + (3 x estado de oxidación de O)
3. 0 = (2 x +1) + (estado de oxidación de S) + (3 x -2)
4. estado de oxidación de S = 0 (2 x +1) - (3 x 2)
5. estado de oxidación de S = +4

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

¿Cuál es el estado de oxidación del azufre en H ₂ S?

Solución

Los dos átomos de hidrógeno tienen cada uno un estado de oxidación de +1 y la carga total es 0.

• carga total = suma de estados de oxidación
• 0 = (2 x estado de oxidación de H) + (estado de oxidación de S)
• 0 = (2 x +1) + (estado de oxidación de S)
• estado de oxidación de S = 0 (2 x +1)
• estado de oxidación de S = -2

Al escribir el estado de oxidación de un elemento dentro de un compuesto es común utilizar un número romano, en lugar de la carga, es decir, Al (III) en lugar de Al ^{3 +}.