Series de reactividad del oxígeno

¿Sabías que el aire contiene un gas que es muy reactivo? Es un gas que puede disolver algunos objetos metálicos… y desintegrarlos, si se le da suficiente tiempo. También puede reaccionar violentamente con muchas sustancias si se calientan, y destruirlas por completo. Y no solo está presente en pequeñas cantidades, sino que constituye más del 20 por ciento de la atmósfera. Este gas reactivo es el oxígeno.

Aquí tenemos un metal llamado magnesio. Si lo frotas con papel de lija, obtendrá un brillo metálico. Pero basta con dejarlo al aire unos días para que pierda el brillo. Se crea una capa de óxido en la superficie del metal. Si quieres acelerar la reacción, préndele fuego al magnesio.

Ahora toda la banda de magnesio se convierte rápidamente en un polvo blanco: óxido de magnesio. Algunos metales son tan reactivos que necesitan ser protegidos del oxígeno del aire. Un ejemplo es este metal: el sodio. Por lo general, se almacena en frascos llenos de queroseno. Unos pocos minutos en el aire bastan para que el sodio forme una capa de óxido.

Otros metales reaccionan mucho más lentamente con el oxígeno. Un ejemplo de este tipo es el cobre. A temperatura ambiente, una superficie de cobre se mantiene de color rojo brillante durante años… pero a la larga, se cubrirá de una capa de óxido de cobre de color marrón mate. Y si quieres quemar cobre… no se inflamará en el aire, con sólo un 20 por ciento de oxígeno. Necesitas poner el cobre en gas de oxígeno puro.

En algunos metales, la capa de óxido se hace más resistente y no reactiva. El aluminio es un ejemplo. Utilizamos el aluminio en muchas cosas, desde latas de refrescos hasta aviones, y también como material de construcción. El aluminio puro es casi tan reactivo con el oxígeno como el magnesio, pero en cuanto se forma una capa de óxido… la reacción se detiene. Esta fina capa de óxido de aluminio, de sólo unos pocos átomos de profundidad, es suficiente para proteger el resto del aluminio que se encuentra debajo.

El oxígeno no puede atravesar la capa exterior. Otros metales, como el hierro, se debilitan al reaccionar con oxígeno. El hierro en contacto con el oxígeno forma óxido, y, a diferencia del aluminio, que estaba protegido por su capa de óxido…, el óxido que se forma en el hierro es poroso. El oxígeno puede penetrar cada vez con más profundidad en objetos de hierro. El oxígeno es un gas muy reactivo.

Casi todos los elementos, y muchos compuestos, reaccionan con él para formar óxidos. Los no metales y los compuestos no metales suelen formar óxidos al quemarse. Algunos metales también pueden quemarse o pueden formar óxidos simplemente al estar expuestos al aire a temperatura ambiente. La reactividad de los metales puede diferir mucho: el sodio reacciona muy rápido con el oxígeno; el magnesio un poco más despacio; el aluminio reacciona con el oxígeno, pero la reacción sólo afecta a la superficie. La capa de óxido protege el resto del metal.

El hierro reacciona más lentamente que el aluminio, pero la reacción se hace cada vez más profunda hasta que todo el objeto se destruye. Pueden pasar meses o incluso años hasta que la reacción del cobre y la plata sea visible. El oro es uno de los pocos metales que nunca forma un óxido.