REGLAS para calcular los ESTADOS de OXIDACION según IUPAC - Formulación INORGANICA

En este vídeo vamos a explicar algunas reglas para calcular el estado de oxidación o número de oxidación de los átomos en los compuestos y además vamos a ver cuáles son los estados más frecuentes de oxidación de los diferentes elementos químicos

El número de oxidación es un número, generalmente entero, que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.

El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tenga tendencia a captarlos. Y será negativo cuando el átomo gane electrones, o los comparta con un átomo que tenga tendencia a cederlos.

El número de oxidación se escribe en números romanos : +I, +II, +III, +IV, –I, –II, –III, –IV, etc. Pero por ser más visual y operativo usaremos números arábigos para referirnos a ellos: +1, +2, +3, +4, –1, –2, –3, –4, etc.
En los iones monoatómicos el número de carga coincide con el número de oxidación. Cuando nos refiramos al número de oxidación el signo + o – lo escribiremos a la izquierda del número. Por otra parte, en los iones, el número de carga, se debe escribir con el signo a la derecha del dígito: Ca2+.

Es importante recordar que el número de carga solo tiene sentido en los compuestos iónicos, ya que están formados por iones pero no tiene sentido hablar de número de carga en los compuestos covalentes donde los átomos comparten electrones.
Sin embargo el concepto de estado de oxidación o número de oxidación tiene sentido en todos los compuestos, iónicos o covalentes,

Es necesario conocer que hay ciertos elementos químicos que tienen un estado o número de oxidación fijo y otros en cambio tienen números de oxidación variables.

Los números de oxidación que no sean fijos pueden ser fácilmente deducidos de las fórmulas o a veces aparece indicado en el nombre del compuesto.

Por último conviene no confundir los conceptos de valencia y número de oxidación, es verdad que están relacionados pero hay diferencias.

REGLAS PARA CALCULAR LOS ESTADOS DE OXIDACIÓN/NÚMEROS DE OXIDACIÓN

1. El número de oxidación de un elemento libre es cero. Por ejemplo los metales no disueltos (Cu, Zn, Al…) o los gases diatómicos (O2, Cl2, F2…).

2. En los iones monoatómicos (es decir, iones formados por un solo átomo), el estado de oxidación o número de oxidación de dicho átomo coincide con la carga del ión. Por ejemplo, en el caso de los metales alcalinos el estado de oxidación es +1 (Li+, Na+, K+…) y en el caso de los alcalinotérreos +2 (Ca+2, Mg+2…). Del mismo modo será para los demás metales, por ejemplo, en el Fe(II) el estado de oxidación es +2 y en el Fe(III) +3.

3. El número de oxidación del flúor, F, es siempre -1, por ser el átomo más electronegativo que existe.

4. El número de oxidación del oxígeno es siempre -2, con dos excepciones:

Cuando el oxígeno se combina con flúor, su número de oxidación es +2.
. Cuando el oxígeno se halla formando un peróxido, como el peróxido de sodio, su número de oxidación es -1.

5. El número de oxidación del hidrógeno es siempre +1, excepto en los hidruros metálicos que es -1 (por ejemplo hidruro de sodio, NaH).

6. Algunos elementos tienen distinto estado de oxidación en función del compuesto que están formando. Por ejemplo, el estado de oxidación del nitrógeno en el monóxido de nitrógeno, NO, es +2, mientras que el estado de oxidación del nitrógeno en el dióxido de nitrógeno, NO2, es +4.

7. La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos en un compuesto ha de ser igual a cero, es decir:
Los compuestos son neutros y la suma algebraica de los números de oxidación de sus átomos será cero.
Pero si por el contrario, tenemos un catión o un anión, la suma de los números de oxidación de los átomos en dicho ión, será igual numéricamente a la carga del ión. Por ejemplo, en el caso del anión nitrato, NO3–, la suma algebraica de los números de oxidación será -1. En este caso, el oxígeno tiene estado de oxidación -2, por lo que (-2)·3 = -6. De este modo, para que la suma algebraica sea -1, el estado de oxidación del nitrógeno ha de ser +5.