Thread by @cuestionquimica

Pero, una pregunta tonta... ¿el agua es oxidante?
No, ¿verdad?

Entonces, ¿por qué se oxidan los metales cuando se mojan? ¿Qué está pasando aquí?

👇Vamos a verlo👇
#chemtwitterEnEspañol

Para poder desentrañar este misterio misterioso tenemos que adentrarnos en el fantástico mundo de la ELECTROQUÍMICA.

Y sí, lo habéis adivinado, eso significa mates

La electroquímica se basa a nivel súper básico en dos procesos; la reducción y la oxidación.

Los átomos como sabéis se dedican a ganar, perder, compartir y ceder electrones continuamente por medio de reacciones químicas para buscar una mayor estabilidad

Cuando un átomo pierde un electrón decimos que se OXIDA, y cuando lo gana que se REDUCE.

Si a un átomo neutro le quitamos un electrón se queda con carga positiva y pasa a formar un CATIÓN, pero si le damos un electrón, se queda con carga negativa y pasa a formar un ANIÓN

Cada elemento y compuesto tiene un comportamiento químico distinto. Los hay que se oxidan más fácilmente, los hay que prefieren reducirse, y los hay que ni una ni la otra

Si juntamos un elemento que se oxida con facilidad con otro que se reduce, tendremos una reacción de reducción-oxidación, o en lenguaje químico, una reacción de tipo Redox.

Se entiende, ¿no? Uno cede electrones y el otro los acepta

Pero, ¿y cómo hacemos para saber cuál es más fácil de oxidar y cual es más fácil de reducir?
Pues como somos científicos y eso de consultar con el adivino de cabecera queda un poco feo, pues tendremos que recurrir a una fórmula

Sé que acojona un poco, pero vamos a verla por partes.

Para analizar si una reacción redox se puede producir, recurrimos a la termodinámica.
La energía libre de Gibbs (ΔG) es una magnitud que se relaciona con la ESPONTANEIDAD de una reacción

Una reacción es espontánea cuando se produce por si sola. Si hay que aportar energía para que se produzca, la reacción es no espontánea.

Es sencillo, si el incremento de energía libre de una reacción es menor que cero, la reacción es espontánea, y si es mayor que cero, nop

Si volvemos a la fórmula de antes, vemos que la energía libre se calcula multiplicando:
👉 n: es el número de electrones que se intercambian.
👉 F: es la constante de Faraday.
👉 E: es el potencial eléctrico de la reacción

El número de electrones no puede ser negativo, y la constante de Faraday tampoco.
Así que, si queremos que la energía libre sea negativa, el potencial tiene que ser positivo también. Por el signo negativo

Vale pues este potencial cambia en función de los compuestos que reaccionan.

El potencial de una reacción podemos calcularlo restando el de la especie que se reduce (gana electrones) menos el de la que se oxida (pierde electrones)

Estos potenciales vienen en unas maravillosas tablas que todos podemos consultar. Así que podemos hacer los cálculos para una reacción y ver si va a producirse.

Acordaos de que, si la resta de potenciales da positiva, la reacción es espontánea

Vamos a hacer la prueba.

Cogemos por ejemplo la oxidación del hierro con oxígeno. Nos vamos a la Wikipedia, que para el nivel en el que estamos va que chuta, y miramos los potenciales de las especies

Si el hierro se oxida y el oxígeno se reduce…CHIMPÚN y con una resta podemos ver que la reacción es espontánea.

Como veis el oxígeno tiene un potencial muy elevado, así que es normal que pueda oxidar una gran cantidad de compuestos

Ósea que efectivamente, el OXÍGENO OXIDA.
De piedra me dejas

Vale, pero yendo al turrón, ¿el agua oxida? Pues vamos a ver su potencial.

-0.83 voltios. No sé yo eee, muy poca chicha.

Si probamos a hacer el cálculo como antes con el hierro, nos da un potencial negativo, y eso ya sabemos que significa que la reacción no va a producirse

Bueno pues ahora después de esta chapa sobre electroquímica sabemos que el agua no está oxidando los metales. Entonces ¿Por qué se oxidan cuando se mojan?

Vale pues la cosa tiene que ver con los electrones y como se desplazan

Hasta ahora todo lo que hemos visto de que si oxidación, potenciales, reducción… se basa en un único concepto. El intercambio de electrones.

Para que este intercambio se produzca necesitamos un medio que les permita hacerlo con comodidad, y el aire de por sí, como que no

El agua por otra parte ya es otra cosa. Porque sí, el agua es un poco como las paellas que hacen los guiris, tiene de todo.

Carbonatos, fosfatos, cationes calcio, cationes magnesio, cationes sodio, cloruros, fluoruros, etc

Todas estas sustancias tienen en común que tienen carga, son iones, y por lo tanto permiten que el agua conduzca la electricidad

Así que a fin de cuentas el agua no oxida los metales si no que actúa como interfase entre ellos y el oxígeno.

De hecho, si cambiamos el agua dulce por salada, la oxidación se produce todavía más rápido porque tiene muchos más iones!!!

Y nada, sé que son muchas mates y mucha fórmula, pero espero que os haya gustado y que hayáis entendido aunque sea un poco.

Como siempre dadle fav, RT, comentad y toda la pesca (y compartid que es lo más importante).

Un abrazo muy electroquímico y hasta otra!!!

@threadreaderapp unroll please!