Mientras que las reacciones ácido-base se caracterizan por un proceso de transferencia de protones, las reacciones de óxido-reducción, o reacciones redox, se consideran como reacciones de transferencia de electrones. Abarcan desde la combustión de combustibles fósiles hasta la acción de los blanqueadores domésticos. Asimismo, la mayoría de los elementos metálicos y no metálicos, se obtienen a partir de sus minerales por procesos de oxidación o reducción.
Voy a explicar este tipo de reacciones a partir de un ejemplo. Veamos por ejemplo la formación de oxido de calcio (CaO) a partir de calcio y oxígeno:
2Ca (s) + O2 (g) —————-> 2CaO (s)
El óxido de calcio es un compuesto iónico formado por Ca+2 y O2-. En esta reacción dos átomos de calcio ceden cuatro electrones a dos átomos de O. Por conveniencia, este proceso se visualiza por dos etapas:
2Ca ————–> 2Ca2+ + 4e–
O2 + 4e– ————-> 2O2-
Cada una de estas etapas se denomina semireacción y muestran los electrones transferidos en la reacción redox. La suma de las hemirreacciones produce la reacción total.
2Ca (s) + O2 (g) + 4e– —————> 2Ca2+ + 2O2- + 4e–
2Ca (s) + O2 (g) —————-> 2Ca2+ + 2O2-
2Ca2+ + 2O2- ————> 2CaO
Por convenio no se muestran las cargas en la fórmula de un compuesto iónico, por lo que el óxido de calcio normalmente se representa como CaO y no como C2+O2-.
El término reacción de oxidación se refiere a la hemireacción que implica la pérdida de electrones. La reacción de reducción, es entonces, la hemirreacción que implica una ganancia de electrones.
En la formación del óxido de calcio, el calcio se oxida. Se dice que actúa como agente reductor porque le dona electrones al oxígeno y hace que se reduzca. El oxígeno entonces se reduce y actúa como agente oxidante porque acepta electrones del calcio y hace que este se oxide. Tengan presente que la magnitud de la oxidación debe ser igual a la magnitud de la reducción.