Las sales minerales mediante las cuales se pueden obtener los nutrimentos de las plantas, se pueden llevar a cabo en un laboratorio. Estas reacciones químicas pueden ser clasificadas como de sustitución, doble sustitución, eliminación, ácido-base y óxido-reducción, entre otras. En este video vamos a aprender cómo asignar los números de oxidación de cada especie participante en una reacción química. Para ello te recomendamos que revises el video en el cual aprendimos cómo se forma un ion y cuál es la manera adecuada para escribirlo. Antes de iniciar, es muy importante diferenciar entre dos conceptos que suelen emplearse de manera indistinta. Uno, valencia; dos, número de oxidación. La valencia se define como la capacidad de combinación que tiene un elemento, es decir, de manera indirecta nos indica cuántos pares de electrones enlaza y por tanto nos indica la cantidad de enlaces que se van a formar. Por otro lado, el número de oxidación nos dice la cantidad de electrones ganados o perdidos por un átomo y por tanto nos va a indicar la carga con la cual va a quedar finalmente el átomo correspondiente. En la siguiente tabla podrás observar más claramente las diferencias entre ambos conceptos. Valencia se representa únicamente con un valor numérico, por ejemplo, 3, 4. Número de oxidación se representa con un valor numérico y un signo que puede ser positivo o negativo. 3 más, 3 menos, 4 más, 4 menos. Por ejemplo, en el cloruro de potasio, el cloro tiene valencia de 1, formará un enlace. El potasio tiene una valencia de 1, también formará un enlace. Por lo tanto, la fórmula se representa con un átomo de cada elemento: K-Cl. Mientras que, en el cloruro de magnesio, nuevamente el cloro tiene una valencia de 1, pero el magnesio presenta una valencia de 2. Para este caso se necesitan dos átomos del elemento cloro para que se pueda combinar con un átomo del elemento magnesio y la fórmula queda como Mg-Cl2. Lo anterior se puede verificar en la tabla periódica de los elementos químicos y, efectivamente, las valencias de los elementos descritos tienen estos valores, pero se observa la presencia de un signo positivo en el caso del potasio y del magnesio, mientras que en el caso del cloro el signo es negativo. Esto nos indica la pérdida o ganancia de electrones respectivamente, es decir, el número de oxidación. En conclusión, un número de oxidación positivo nos indica la pérdida de electrones por parte del átomo, mientras que un signo negativo implica la ganancia de electrones por parte del mismo. Una vez comprendido lo anterior, es muy importante saber determinar los números de oxidación para cada especie participante en una ecuación química. Con esto podemos determinar más adelante si la reacción que estamos trabajando es de óxido-reducción o redox. Por tanto, podemos concluir que los elementos metálicos van a tender a perder electrones, quedando con una carga neta positiva y, por tanto, su número de oxidación también lo será, mientras que los átomos de elementos no metálicos, su tendencia será la de ganar electrones, quedando con una carga neta negativa y por ende su número de oxidación también la tendrá. Para asignar los números de oxidación a los distintos átomos que forman parte de un compuesto se establecen una serie de reglas. Uno. El número de oxidación de un elemento en estado libre sin combinar es 0. Por ejemplo, aluminio, sodio, calcio. Asimismo, para las moléculas diatómicas, su número de oxidación es 0. Por ejemplo, hidrógeno, oxígeno, cloro. Dos. El número de oxidación del hidrógeno es 1 más en todos los compuestos, excepto en los hidruros, que es 1 menos. Por ejemplo, el número de oxidación del hidrógeno en el agua es 1 más, y en el hidruro de calcio 1 menos. Tres. El número de oxidación del oxígeno es 2 menos, excepto en los peróxidos, que es 1 menos. Así, el número de oxidación del oxígeno es 2 menos en el óxido de calcio y en el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada es 1 menos. Cuatro. La suma algebraica de todos los números de oxidación de todos los elementos que componen a una molécula neutra es 0. Ejemplo: en el cloruro de sodio, el número de oxidación del sodio es 1 más y en el cloro es 1 menos. Por tanto, se tiene un átomo de sodio por su número de oxidación y un átomo de cloro por su número de oxidación. En el dióxido de azufre, el número de oxidación del oxígeno es 2 menos, como ya se sabe, y como hay dos átomos de oxígeno en esta fórmula, la carga total del oxígeno sería 4 menos. De acuerdo con esta regla, la suma debe de ser 0. Por tanto, el azufre posee una carga de 4 más para satisfacer la regla. Este dato se verifica en la tabla periódica y, efectivamente, el azufre puede tener un número de oxidación de 4 más. Cinco. La suma algebraica de todos los números de oxidación de todos los elementos que componen un ion poliatómico es igual a la carga neta de dicho ion. Por ejemplo, en el ion permanganato, la carga neta del ion es de 1 menos. Es decir, que esa carga no es del oxígeno ni del manganeso, es producto de la unión de ambos. Como ya se sabe, el oxígeno posee un número de oxidación de 2 menos, y como hay cuatro átomos en esta fórmula, la carga total del oxígeno es 8 menos. De acuerdo con esta regla, la suma debe ser igual a la carga del ion. En este caso, 1 menos. Por tanto, el manganeso posee una carga de 7 más para satisfacer la regla. Este dato se verifica en la tabla periódica y, efectivamente, el manganeso puede tener un número de oxidación de 7 más. En el suelo se llevan a cabo diferentes ciclos biogeoquímicos, en los cuales hay modificaciones en los números de oxidación. Uno de los procesos biogeoquímicos más importantes es el del ciclo del nitrógeno.
