Número de oxidación: reglas y ejercicios resueltos

Ejercicios resueltos de número de oxidación de menor a mayor dificultad, con las reglas básicas y cada paso explicado para repasar antes del examen.

Si buscas número de oxidación ejercicios resueltos, es probable que ya sepas balancear ecuaciones y solo necesites repasar cómo se asigna este número a cada átomo sin equivocarte. Esta guía va directo a eso: reglas básicas, un método que puedes repetir siempre y once ejercicios resueltos ordenados de menor a mayor dificultad.

La idea central es sencilla. El número de oxidación indica la carga que tendría un átomo dentro de un compuesto si todos sus enlaces fueran completamente iónicos. Es una carga ficticia, pero sirve para seguir qué átomos ganan o pierden electrones en una reacción de oxidación-reducción.

En la mayoría de los casos, el cálculo se resuelve en dos pasos: asignas el número a los elementos que tienen un valor fijo y luego planteas una suma igual a cero, si la especie es neutra, o igual a su carga, si es un ion. Por eso las reglas pesan más que la memoria.

Si el tema te suena pero los resultados te salen mal, casi siempre el problema está en el orden en que aplicas las reglas o en olvidar la carga del ion. Lo revisamos más adelante, con ejemplos. Si quieres ubicar este tema dentro del resto de contenidos de química, consulta la guía de química fácil para el examen de la UNAM.

Qué es el número de oxidación

Es una herramienta para contar electrones, no una carga real que se mide en el laboratorio.

La IUPAC define el estado de oxidación como la carga que tiene un átomo después de aproximar sus enlaces entre elementos distintos como iónicos (IUPAC Gold Book). En la práctica, el electrón de cada enlace se asigna al átomo más electronegativo. En el cloruro de hidrógeno, HCl, el cloro queda con −1 y el hidrógeno con +1.

Verás los términos «número de oxidación» y «estado de oxidación» usados como sinónimos. Para el examen, usa el que aparezca en tu libro o en tu guía.

Las reglas básicas, en orden de aplicación

Empieza siempre por los átomos con valor fijo y deja para el final el que tienes que despejar.

Elemento libre (sin combinar): 0. Es el caso de Na, Cu, H₂, O₂ y Cl₂ (Wikipedia).
Ion monoatómico: igual a su carga. Na⁺ tiene +1 y Cl⁻ tiene −1.
Flúor: siempre −1 en sus compuestos.
Hidrógeno: +1 cuando se une a no metales (H₂O, HCl); −1 en hidruros metálicos (NaH, CaH₂).
Oxígeno: −2 en la mayoría de compuestos; −1 en peróxidos (H₂O₂); +2 en OF₂, donde el flúor es más electronegativo.
Metales alcalinos (grupo 1): +1. Alcalinotérreos (grupo 2): +2.
Cloro, bromo y yodo: −1 en haluros; positivos cuando se unen a oxígeno, como en los oxoácidos.
Suma total: 0 en compuestos neutros; igual a la carga en iones.

Estas reglas son postulados didácticos. Los algoritmos de la IUPAC son más generales y cubren casos que una lista escolar no alcanza, pero para la mayoría de los ejercicios de bachillerato este conjunto es suficiente.

Cuando dos reglas parecen contradecirse, gana la de mayor prioridad. Por eso H₂O₂ confunde tanto. Si aplicas la regla general del oxígeno (−2), la suma queda 2(+1) + 2(−2) = −2, que no es cero. Ese resultado es la señal de que el oxígeno es la excepción del peróxido, y la corrección lleva a −1 en cada oxígeno.

Ejercicios resueltos de menor a mayor dificultad

Todos los ejercicios siguen el mismo método: asignar los valores fijos, plantear la suma con x, despejar y verificar que la suma coincida con cero o con la carga del ion.

Nivel 1: compuestos binarios sencillos

Ejercicio 1: NaCl. Na es alcalino, así que vale +1. Cl vale x. Planteamos +1 + x = 0, entonces x = −1. Respuesta: Na +1 y Cl −1.

Ejercicio 2: H₂O. Hidrógeno: +1 × 2 = +2. Oxígeno: x. Planteamos +2 + x = 0, entonces x = −2. Respuesta: O −2.

Ejercicio 3: CaCl₂. Ca es alcalinotérreo, así que vale +2. Cada cloro vale x y hay dos. Planteamos +2 + 2x = 0, entonces x = −1. Respuesta: Cl −1 en cada átomo.

Nivel 2: oxoácidos, sales y carbono

Ejercicio 4: H₂SO₄. Hidrógeno: +1 × 2 = +2. Oxígeno: −2 × 4 = −8. Azufre: x. Planteamos +2 + x − 8 = 0, entonces x = +6. Respuesta: S +6. Es el ejemplo que más aparece en las guías, y casi todas lo resuelven igual.

Ejercicio 5: KMnO₄. Potasio: +1. Oxígeno: −8. Manganeso: x. Planteamos +1 + x − 8 = 0, entonces x = +7. Respuesta: Mn +7.

Ejercicio 6: CH₄ y CO₂. En el metano, el hidrógeno aporta +4; entonces x + 4 = 0 y el carbono vale −4. En el dióxido de carbono, cada oxígeno aporta −2; entonces x − 4 = 0 y el carbono vale +4. El mismo elemento cambia de número según con qué átomos se una, y esa es la idea central de todo el tema.

Ejercicio 7: ClO₃⁻. Oxígeno: −6. Cloro: x. Planteamos x − 6 = −1, entonces x = +5. El ion tiene carga −1, por eso la suma iguala −1 y no cero.

Nivel 3: iones, excepciones y valores fraccionarios

Ejercicio 8: NH₄⁺. Hidrógeno: +1 × 4 = +4. Nitrógeno: x. Planteamos x + 4 = +1, entonces x = −3.

Ejercicio 9: Cr₂O₇²⁻. Oxígeno: −2 × 7 = −14. Cromo: 2x, porque son dos átomos. Planteamos 2x − 14 = −2, entonces 2x = +12 y x = +6. Respuesta: Cr +6. Los errores típicos aquí son olvidar el subíndice 2 o no considerar la carga 2− del ion.

Ejercicio 10: H₂O₂. Hidrógeno: +2. Oxígeno: 2x. Planteamos +2 + 2x = 0, entonces x = −1. Es el caso de la excepción por peróxido que revisamos arriba.

Ejercicio 11: Fe₃O₄. Oxígeno: −8. Hierro: 3x. Planteamos 3x − 8 = 0, entonces x = +8/3. Este resultado no es un error: en la estructura conviven átomos de hierro en distintos estados de oxidación, y el promedio es +8/3. Por eso no siempre el número es entero.

Errores comunes y cómo evitarlos

La mayoría de los errores aparecen cuando se mezclan reglas o se olvida una condición. Revisa estos cinco puntos antes de entregar tu respuesta:

Asignar −2 al azufre en el sulfato. El azufre del sulfato vale +6, no −2. Cuatro oxígenos suman −8, y la carga del ion (−2) obliga a que el azufre sume +6.
Olvidar el subíndice. En H₂O hay dos hidrógenos, y ambos aportan +1.
Aplicar la regla general del oxígeno en los peróxidos.
Igualar a cero una especie con carga. En un ion, la suma debe ser igual a su carga.
Dar cero a un átomo que está combinado. El cero solo corresponde a elementos sin combinar.

Pregunta tipo. ¿Cuál es el número de oxidación del azufre en el ion sulfato, SO₄²⁻? a) −2, b) +4, c) +6, d) +8. Solución: los cuatro oxígenos suman −8, entonces x − 8 = −2 y x = +6. La respuesta correcta es la c. La opción a es la trampa más común, porque se confunde el número de carga del ion con el del azufre.

Repaso práctico antes de tu examen

Cierra tu repaso con estos puntos:

Asigna primero los valores fijos: alcalinos, alcalinotérreos, flúor, hidrógeno y oxígeno.
Recuerda las excepciones: hidruros metálicos, peróxidos y oxígeno unido al flúor.
Plantea siempre la suma con x y compárala con cero o con la carga del ion.
Verifica el resultado sumando todos los átomos de la fórmula.
Para practicar con enunciados y soluciones, revisa los ejercicios redox resueltos de Quimitube.

Si además necesitas reforzar las bases de química para el examen de admisión, la guía química fácil para el examen de la UNAM reúne ejercicios y conceptos que conviene dominar antes de la prueba.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre número de oxidación y carga real?

La carga real es la que tiene un ion en realidad. El número de oxidación es una convención que supone enlaces iónicos. En el NaCl coinciden (+1 y −1). En el H₂O no coinciden, porque los electrones compartidos no están del todo en el oxígeno, pero a este se le asigna −2 por convención.

¿Qué elementos siempre tienen el mismo número de oxidación?

En sus compuestos, el flúor siempre es −1, los metales alcalinos siempre son +1 y los alcalinotérreos siempre son +2. El hidrógeno y el oxígeno casi siempre tienen valores fijos, pero tienen excepciones en hidruros metálicos y peróxidos.

¿El número de oxidación siempre es entero?

En la mayoría de los compuestos sencillos sí. Pero hay casos, como el Fe₃O₄, donde el promedio es fraccionario porque el mismo elemento aparece en estados distintos.

¿Cómo se escribe el número de oxidación?

Se escribe con signo y número arábigo (+6, −2) cuando hablamos de un átomo dentro de una fórmula. En la nomenclatura de Stock se usan números romanos entre paréntesis, como en el cloruro de hierro(III).

Conclusión

Resolver ejercicios de número de oxidación se vuelve rutina cuando sigues siempre el mismo orden: valores fijos primero, suma después y verificación al final. Practica los tres niveles y no te quedes solo con los fáciles. Presta especial atención a los peróxidos, a los iones y al caso del Fe₃O₄. En AntesdelExamen seguimos publicando guías así, pensadas para que repases con método y sin prisa.