¿Qué es el potencial redox?

El potencial redox, también conocido como potencial de electrodo estándar , es una medida de la facilidad con la que una sustancia pierde o gana electrones en una reacción de reducción- oxidación o "redox", una reacción química en la que un reactivo se reduce y el otro se oxida. Los electrones se mueven del agente reductor al agente oxidante. Esto puede expresarse como un potencial eléctrico entre los dos y medirse en voltios. Un valor negativo indica un agente reductor, con tendencia a perder electrones, y un valor positivo indica un agente oxidante, con tendencia a ganar electrones. El potencial redox a veces se denota por E °.

El cloro es un agente oxidante fuerte y causa oxidación al aceptar electrones de un compuesto.

En términos prácticos, el potencial redox solo se puede medir para pares de sustancias, y si los electrones fluyen desde o hacia una sustancia química determinada depende del otro miembro del par. Por tanto, es un valor relativo, más que absoluto. Para establecer valores estándar para elementos, compuestos e iones, la medición del potencial redox se realiza frente a un "estándar" de hidrógeno , que se considera que tiene un E ° de cero, por lo que todos estos valores son relativos al hidrógeno.

Para determinar la E ° de una sustancia dada, se construye una celda electroquímica que consta de dos medias celdas. Uno consta de iones H + e hidrógeno neutro en equilibrio y se conoce como electrodo de hidrógeno estándar. El otro contiene la sustancia a ensayar, nuevamente con las formas iónica y neutra en equilibrio. Los dos están unidos por un puente de sal que contiene un electrolito adecuado y la celda está conectada a un voltímetro , completando el circuito. Donde hay una diferencia en el potencial redox, los electrones intentarán fluir de una forma u otra, creando una diferencia de potencial que se mide con el voltímetro; en este caso, se usa un voltímetro de alta resistencia para evitar cualquier flujo real de actual, ya que esto reduciría el potencial.

Si los electrones fluyen de la semicelda de hidrógeno a la otra, la sustancia tiene un potencial redox positivo y es, en este contexto, un agente oxidante. Si los electrones fluyen en sentido contrario, la E ° es negativa, lo que indica un agente reductor. Los términos "oxidante" y "reductor" como se usan aquí son relativos al hidrógeno - el químico que se está probando puede comportarse de manera diferente en relación con un agente diferente. Por ejemplo, en este escenario, el hidrógeno actúa como un agente reductor u oxidante, dependiendo de lo que haya en la otra mitad de la celda.

De esta manera se ha compilado una tabla de potencial redox estándar, que muestra los valores de E ° para varias “semirreacciones” que implican la adición de electrones a un agente dado, como sería el caso en la mitad de una reacción redox. Por ejemplo, el potencial redox de un ion de litio que gana un electrón se muestra como la semirreacción: Li + + e - -> Li con un valor E ° de -3,05 voltios, lo que indica que el litio es un agente reductor fuerte. El valor para la formación de iones cloruro por la adición de electrones al cloro se muestra como Cl 2 + 2e - -> 2Cl -con una E ° de +1,36 voltios, por lo que el cloro es un agente oxidante. Al conocer los potenciales redox de dos sustancias, es posible predecir si una reacción redox entre ellas es teóricamente posible.