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El concepto de estado de oxidación (número de oxidación)

1938
  • Wendell Mitchell Latimer
Químico equilibrando ecuaciones redox en un laboratorio, mostrando el estado de oxidación en química inorgánica.

(generate image for illustration only)

The oxidation state, or oxidation number, is a hypothetical charge that an atom would have if all its bonds to different atoms were 100% ionic. It provides a way to track electron transfer in redox reactions. An increase in oxidation state signifies oxidation, while a decrease signifies reduction. This formalism simplifies the analysis of complex chemical reactions.

The oxidation state is a formal tool, not a representation of the actual charge on an atom, especially in covalent compounds where electrons are shared, not fully transferred. A set of rules is used to assign oxidation states. For example, the oxidation state of an atom in its elemental form is 0. For a monatomic ion, it equals the ion’s charge. In compounds, fluorine is always -1, and oxygen is usually -2 (except in peroxides). The sum of oxidation states in a neutral compound is zero, while in a polyatomic ion, it equals the ion’s charge.

Consider potassium permanganate, [latex]KMnO_4[/latex]. We know K is +1 and each O is -2. For the compound to be neutral, the sum of oxidation states must be zero. Let the oxidation state of Mn be x. Then, [latex](+1) + x + 4(-2) = 0[/latex]. Solving this gives [latex]x = +7[/latex]. So, the oxidation state of manganese in permanganate is +7. If this ion participates in a reaction where it is converted to [latex]Mn^{2+}[/latex], the oxidation state of manganese has decreased from +7 to +2, signifying a reduction. This bookkeeping method is indispensable for identifying which species are oxidized and reduced and for balancing the complex equations that describe these reactions.

UNESCO Nomenclature: 2203
- Química inorgánica

Tipo

Sistema abstracto

Disrupción

Sustancial

Utilización

Uso generalizado

Precursores

  • concepto de valencia
  • Estructuras de Lewis y diagramas de puntos de electrones
  • Concepto de electronegatividad de Linus Pauling

Aplicaciones

  • balanceo de ecuaciones redox
  • nombrar compuestos inorgánicos (por ejemplo, óxido de hierro(iii))
  • predicción de productos de reacción
  • análisis electroquímico

Patentes:

NA

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