Oxidación

La oxidación es un proceso que se refiere a la generación de óxido a través de una reacción química. Explicamos qué es la oxidación, sus tipos, características, ejemplos y más.

¿Qué es la oxidación?

Se define como oxidación a las reacciones químicas en donde el oxígeno se junta con otros elementos, por lo cual se van a producir unas moléculas que se denominan óxidos. Este es un proceso que ocurre con mayor frecuencia en los metales, pero no significa que sea algo exclusivo en ellos. En cuanto al significado de la oxidación en términos químicos, es una pérdida de electrones de un átomo, por lo cual su carga positiva aumenta.

Debido a que el oxígeno tiende a ser un elemento que acepta los electrones sobrantes, a esta reacción se le otorgó el nombre de oxidación. En un lenguaje especializado se habla de reducción-oxidación, óxido-reducción o tan sólo redox.

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Por otro lado, la palabra oxígeno proviene del griego oxys o “ácido”, mientras que genos es “productor”, en otras palabras, el oxígeno se denomina de este modo porque tiende a corroer los metales, tal y como sucede con el ácido.

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La oxidación y la reducción son procesos cotidianos y comunes, incluso son necesarios para la vida en el planeta, pues los seres vivientes pueden obtener la energía química a través de reacciones que son muy similares. Un ejemplo de ello es la oxidación de la glucosa o glucólisis.

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Oxidación

¿Qué elementos participan en la oxidación?

En la mayor parte de los casos la oxidación implica la presencia de oxígeno, aunque también puede suceder sin este elemento. De modo semejante, la oxidación y reducción se dan siempre juntas y simultáneamente. Aquí participan siempre dos elementos para que ocurra el intercambio de electrones:

Agente oxidante – Es un elemento químico que va a captar los electrones que se transfieren, por tanto, los recibe para incrementar su carga negativa. Lo anterior se conoce como un estado de oxidación inferior o reducido.

Agente reductor – Es un elemento químico que va a ceder o perder los electrones que se transfieren, por ende, su carga positiva aumenta. Lo anterior se conoce como un estado de oxidación mayor u oxidado.

De esta manera, el agente oxidante es reducido a causa del agente reductor, al tiempo que el agente reductor se oxida por el agente oxidante. En ese orden de ideas se concluye que oxidarse es perder electrones, mientras que reducirse es ganar electrones.

Tipos de oxidación

Oxidación lenta – Ocurre a causa del oxígeno que el aire o el agua contienen. Por lo anterior, los metales van a perder su brillo y van a sufrir de corrosión porque se ven expuestos al ambiente por largos periodos de tiempo.

Oxidación rápida – Sucede con reacciones químicas que son violentas. La combustión es un claro ejemplo. Por lo general son reacciones exotérmicas o en las que se libera algún tipo de forma de calor, y además se da casi siempre en elementos orgánicos o en los que hay un contenido de hidrógeno y carbono.

Características de la oxidación

Electrones – La oxidación es una reacción química en la que un átomo, ion o molécula va a ceder electrones.

Estado de oxidación – Aunque en términos generales se habla de la cesión de electrones, la oxidación también puede ocurrir sin que la transferencia de electrones se dé.

Tipos – Puede ser de oxidación lenta u oxidación rápida.

Consecuencias – Se puede describir como el paso previo de la corrosión, pues como parte de sus consecuencias es que ocurre la corrosión.

Impacto negativo – La oxidación tiende a significar grandes pérdidas económicas para la industria.

Investigación – Desde la industria y los sectores metalúrgicos se investiga mucho para actuar contra la oxidación, bien sea para eliminarla o prevenirla.

Oxidación y reducción

La oxidación y reducción son procesos inversos pero complementarios que ocurren en simultáneo. En la oxidación se van a perder electrones, mientras que en la reducción se ganan electrones. De este modo, las cargas eléctricas de los elementos varían.

Las reacciones de oxidación y reducción casi siempre se emplean en procesos metalúrgicos e industriales, como es el caso de la reducción de minerales para que se obtengan metales puros como el hierro o el aluminio. También se aplica en la combustión de materia orgánica, por ejemplo, en plantas de generación eléctrica o en motores de reacción.

Ejemplos de la oxidación

  • El cambio de color que tienen una fruta cuando se expone al aire libre por un tiempo.
  • Un clavo que cambiando su color y textura por su exposición al ambiente.
  • El envejecimiento de una persona, lo cual se nota en cómo su piel se va deteriorando.
  • La combustión que ocurre cuando el papel se quema.
  • La fermentación como proceso en el que los azúcares se van convirtiendo en etanol. Es muy común en las bebidas y alimentos.
  • La oxidación de lípidos, grasas y aceites, con lo que el valor nutritivo del alimento va decreciendo y su olor o sabor se hacen desagradables.
  • La respiración anaeróbica que es común en ciertas bacterias.
  • La respiración de los seres humanos.
  • La combustión del motor de un avión.
  • La utilización del agua oxigenada, lo cual es común cuando se tiñe el color del cabello.
  • Una silla en un jardín que está expuesta a un ambiente abierto, particularmente durante la temporada de lluvias, pues es muy probable que termine oxidada.
  • El óxido que se va acumulando en el radiador de un auto, lo cual termina por afectar su capacidad para refrigerarse.

¿Qué hacer si ya hay óxido?

Cuando hay óxido se puede optar por productos caseros que van a ser muy efectivos en la eliminación del óxido de un metal:

  • Vinagre – El vinagre blanco es el más efectivo. Combine agua con vinagre y sumerja el objeto al que se le quiere retirar el óxido durante 8 horas. Después cepille y limpie bien.
  • Coca-Cola – Es un truco que sorprende a muchos, pero esta bebida por el ácido fosfórico que contiene, es perfecta para quitar el óxido.
  • Bicarbonato – Aplique directamente el producto, espere una noche para que el óxido se vaya soltando. Al día siguiente cepille con agua mientras frota el objeto.
  • Patatas o papas – Por su ácido oxálico, la acumulación de óxido se puede retirar. Clave un cuchillo en la patata y espere a que actúe en la noche. Al día siguiente rasque el óxido para que salga con facilidad.

Relación de la oxidación y la corrosión

En el caso de la corrosión, ésta sucede si el metal se ataca y la superficie se corroe, lo que conlleva a que el cuerpo se degrade, y aunque se pula o esmerile, la superficie no se podrá recuperar, pues van a quedar pozos pequeños, deformaciones, grietas y similares. La oxidación es superficial, por tanto, se va a producir óxido en la superficie y nada más que eso, por ende, con un pulido o lijado, la superficie metálica se puede recuperar sin deterioro.

En conclusión, la oxidación es el proceso previo a la corrosión, y la corrosión no es más que la consecuencia de la oxidación, sólo que en este momento la superficie del metal no se puede recuperar.

¿Qué es el número de oxidación?

Cada elemento químico posee un número de oxidación, el cual representa la cantidad de electrones del elemento en cuestión, un valor que es clave al asociarse con otros para que se pueda formar un compuesto.

El número de oxidación siempre es entero y se escribe en romanos, para representar algo positivo o negativo, según sea el elemento y su pérdida o ganancia en la reacción.

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