Química · Reacciones

Óxido-Reducción

Números de oxidación, calculadora, simulador de transferencia de electrones, ejemplos resueltos y ejercicios de nivel básico y avanzado.

¿Qué es una reacción redox?

Es una reacción donde hay transferencia de electrones entre átomos. Siempre pasan las dos cosas juntas, nunca una sola:

Oxidación = pierde electrones (número de oxidación sube)
Reducción = gana electrones (número de oxidación baja)

Regla mnemotécnica: "quien pierde, se oxida; quien gana, se reduce". El que pierde electrones (se oxida) es el agente reductor — porque le permite reducirse al otro. El que gana electrones (se reduce) es el agente oxidante.

Reglas para calcular el número de oxidación

  • Un elemento solo, sin combinar (como Fe, O₂, Na): número de oxidación 0.
  • Un ion monoatómico: su número de oxidación es igual a su carga (Na⁺ es +1, Cl⁻ es −1).
  • El oxígeno combinado: casi siempre −2 (excepto en peróxidos).
  • El hidrógeno combinado: casi siempre +1 (excepto en hidruros metálicos, donde es −1).
  • En un compuesto neutro, la suma de todos los números de oxidación da 0. En un ion, da igual a la carga del ion.

Calcula el número de oxidación desconocido

Para un compuesto/ion con un elemento X, hidrógenos y oxígenos.

Ejemplo

¿Cuál es el número de oxidación del azufre en el ion sulfato (SO₄²⁻)?

1 átomo de S (desconocido) + 4 átomos de O (−2 cada uno) = carga total −2

X + 4×(−2) = −2 → X − 8 = −2 → X = +6

El azufre tiene número de oxidación +6 en el sulfato.

Ejercicios con respuesta

  1. ¿Cuál es el número de oxidación del carbono en el CO₂ (neutro)?
    Ver respuestaX + 2×(−2) = 0 → X = +4
  2. ¿Cuál es el número de oxidación del nitrógeno en el NH₃ (neutro)?
    Ver respuestaX + 3×(+1) = 0 → X = −3
  3. En la reacción Fe → Fe³⁺ + 3e⁻, ¿el hierro se oxida o se reduce?
    Ver respuestaSe oxida — pierde 3 electrones, su número de oxidación sube de 0 a +3

Serie de actividad de los metales — quién se oxida más fácil

No todos los metales pierden electrones con la misma facilidad. Esta tabla los ordena de más reactivo (se oxida fácil, es buen reductor) a menos reactivo (casi no se oxida, "noble"). Es la referencia clásica para predecir si una reacción de desplazamiento ocurre o no.

KPotasio — reacciona violentamente, hasta con agua fría
CaCalcio
NaSodio — reacciona fuerte con agua
MgMagnesio
AlAluminio
ZnZinc
FeHierro — se oxida (herrumbre) con humedad
PbPlomo
H(Hidrógeno — referencia, no es metal)
CuCobre — no reacciona con ácidos comunes
AgPlata
AuOro — prácticamente no se oxida, por eso "no se opaca"

Regla práctica: un metal más arriba en la tabla desplaza (empuja fuera de la solución) a uno más abajo. Por eso un clavo de hierro se cubre de cobre si lo sumerges en una solución de sulfato de cobre — el hierro le "roba" el lugar al cobre.

Predice si hay reacción de desplazamiento

Ejemplos de redox en la vida real

  • Herrumbre (óxido de hierro): el hierro se oxida lentamente con el oxígeno del aire y la humedad — Fe pierde electrones, O₂ los gana.
  • Pilas y baterías: funcionan generando electricidad a partir de una reacción redox controlada — un electrodo se oxida (ánodo), el otro se reduce (cátodo), y los electrones fluyen por el circuito externo.
  • Combustión: quemar algo (madera, gas, nafta) es una reacción redox rápida donde el combustible se oxida y el oxígeno del aire se reduce, liberando energía como calor y luz.
  • Blanqueadores (lavandina): contienen agentes oxidantes fuertes que "rompen" las moléculas de color de las manchas mediante reacciones redox.

Semirreacciones: separar oxidación y reducción

Toda reacción redox se puede separar en dos "mitades" que ocurren al mismo tiempo — una donde algo pierde electrones, y otra donde algo los gana. Los electrones perdidos por uno son exactamente los que gana el otro.

Semirreacción de oxidación: Na → Na⁺ + e⁻
Semirreacción de reducción: Cl + e⁻ → Cl⁻

Sumando ambas (y cancelando los electrones, que aparecen en las dos), se obtiene la ecuación redox completa: Na + Cl → Na⁺ + Cl⁻

Mira la transferencia de electrones

El sodio pierde su electrón de valencia, que "viaja" hacia el cloro — así se forman los iones Na⁺ y Cl⁻ que después se atraen para formar NaCl (sal de mesa).

Ejemplo

En la reacción Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, ¿quién es el agente oxidante y quién el reductor?

El Zn pasa de 0 a +2 → pierde 2 electrones → se oxida → es el agente reductor

El Cu²⁺ pasa de +2 a 0 → gana 2 electrones → se reduce → es el agente oxidante

Ejercicios con respuesta

  1. En Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂, ¿qué le pasa al magnesio?
    Ver respuestaPasa de 0 a +2, pierde 2 electrones — se oxida
  2. En la misma reacción, ¿qué le pasa al hidrógeno?
    Ver respuestaPasa de +1 a 0, gana 1 electrón cada H⁺ — se reduce
  3. ¿Por qué en toda reacción redox tiene que haber SIEMPRE oxidación y reducción juntas, nunca una sola?
    Ver respuestaPorque los electrones no desaparecen ni se crean de la nada — si algo los pierde, otro necesariamente los tiene que ganar, por conservación de carga.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el oxígeno casi siempre es −2?

Porque es muy electronegativo (atrae electrones con fuerza) y le faltan 2 electrones para completar su capa de valencia — así que en casi todos los compuestos "gana" esos 2 electrones de los átomos con los que se combina.

¿La oxidación siempre involucra oxígeno?

No, aunque el nombre venga de ahí históricamente. Hoy "oxidación" se define de forma más general como pérdida de electrones, sin importar si hay oxígeno involucrado o no — por ejemplo, el sodio se oxida al reaccionar con cloro, sin oxígeno de por medio.

¿Cómo me doy cuenta si una reacción es redox?

Si el número de oxidación de al menos un elemento cambia entre reactivos y productos, es una reacción redox. Si todos los números de oxidación se mantienen iguales, no lo es.