Oxidantes y reductores caseros
En la vida cotidiana tenemos contacto con diversas sustancias oxidantes y reductoras. Por ejemplo, la tintura de yodo es una disolución de yodo (I2) en alcohol etílico (CH3 - CH2 - OH) que se utiliza como antiséptico en algunas heridas. Un antiséptico es una sustancia que evita el crecimiento de algunos microorganismos que causan infecciones. El yodo es un oxidante que tiene esta propiedad y puede utilizarse para oxidar algunos metales.
Los clavos galvanizados están hechos de hierro (Fe) y se corroen (oxidan) fácilmente en presencia del aire y de otras sustancias, como el yodo. Para protegerlos de la corrosión se recubren de zinc (Zn), el cual presenta mayor dificultad para oxidarse.
Otra sustancia de uso común es el blanqueador de ropa que contiene hipoclorito de sodio (NaOCl), el cual oxida las sustancias que producen el color, volviéndolas incoloras. Aunque el blanqueador es un oxidante, no se puede utilizar directamente para oxidar los clavos.
Las reacciones de oxidación y reducción se realizan más rápidamente si se incrementa la temperatura o se varía la acidez de la disolución.
Mostrar algunas reacciones de oxidación y reducción que se llevan a cabo con sustancias de uso cotidiano.
yodo contiene alcohol y es inflamable.
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Dos vasos de vidrio grueso o 2 frascos de vidrio grueso.
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Una estufa o parrilla eléctrica.
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Un recipiente metálico para calentar en baño maría.
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Un gotero (se puede utilizar una jeringa).
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50 clavos galvanizados pequeños.
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100 ml de tintura de yodo (se consigue en las farmacias).
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10 gotas de blanqueador para ropa.
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10 gotas de vinagre.
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Agua.
Observe el aspecto y consistencia de los clavos y de la tintura de yodo. Coloque los clavos dentro de uno de los recipientes de vidrio y agregue tintura de yodo hasta cubrir la mayoría de ellos. Anote sus observaciones en la hoja de respuestas.
Con el gotero agregue a la disolución unas gotas de blanqueador para ropa y observe qué sucede. No olvide registrar sus observaciones.
Con base en el texto introductorio de este experimento y de las observaciones obtenidas al realizarlo, conteste las siguientes preguntas.
¿Qué le ocurre al yodo de la disolución cuando se pone en contacto con los clavos galvanizados? ¿Presenta algún cambio de color?
¿Cómo lo explica?
La corrosión es una reacción de oxidación-reducción en la que un metal se oxida y produce cationes o forma algún óxido. La reacción de corrosión del hierro es un fenómeno que ocasiona graves pérdidas económicas, porque el óxido convierte al hierro en frágil y quebradizo, y origina que los equipos industriales se perforen y las construcciones se debiliten.
La oxidación de los metales puede prevenirse si se disminuye el contacto entre el metal y el agente oxidante, como lo es el oxígeno.
La ecuación química que representa esta reacción es la siguiente:
En las zonas costeras, la oxidación de los metales se presenta con mayor frecuencia, por lo que es común que las estructuras metálicas de diversas embarcaciones acuáticas, medios de transporte y construcciones se corroan y tengan que ser reparadas con frecuencia.
Los marcos de algunas ventanas están hechos de hierro y son susceptibles de corroerse. ¿Cuáles serían las consecuencias?
¿Cómo podrían prevenirse?
El aluminio, por su baja densidad, se utiliza para construir estructuras ligeras, a pesar de que se oxida rápidamente en contacto con el aire, formándose una capa delgada de óxido de aluminio que se queda pegada al aluminio mismo. La apariencia del óxido de aluminio es muy parecida a la del metal.
¿Cómo explica que los marcos de las ventanas hechas con aluminio tengan mayor durabilidad que las elaboradas con hierro?
¿Se cumplió con el propósito de este experimento? ¿Por qué?