PROFESSOR PAULO CESAR |
PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA |
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OXIRREDUÇÃO
Formação da ferrugem: uma reação de óxido-redução. 1. Introdução A experiência descrita a seguir mostra o que ocorre quando uma lâmina de zinco é mergulhada em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4).
Explicação Os íons da solução migram até a barra de zinco Zn(s) e retiram (ganham) elétrons do metal. Assim, formam-se átomos neutros de cobre que se depositam na lâmina, justificando assim o aparecimento da cor vermelha na superfície do zinco. Os átomos de zinco (Zn°), ao perderem seus elétrons, vão para a solução na forma . Observa-se, assim, que ocorreu uma reação de transferência de elétrons entre os íons e os átomos de zinco. Assim, podemos escrever a seguinte equação:
2. Definições 2.1. Oxidação É a perda de elétrons por uma espécie química. Exemplo
2.2. Redução É o ganho de elétrons por uma espécie química. Exemplo
Formação da ferrugem Observação macroscópica: Observação microscópica:
3. Número de Oxidação (Nox) Nox é o número que designa a carga real (ligação iônica) ou carga aparente (ligação covalente) de um átomo ou de uma espécie química. 3.1. Nox em Compostos Iônicos É o número que designa a carga real da espécie química. Exemplos • Considere o composto formado entre sódio (IA) e cloro (VIIA). Na° doa 1 e– e transforma-se em Na+ Cl° recebe 1 e– e transforma-se em Cl– • Considere o composto formado entre magnésio (IIA) e oxigênio (VIA). Mg° doa 2 e– e transforma-se em Mg2+ O recebe 2 e– e transforma-se em O2– 3.2. Nox em Compostos Covalentes É o número que designa a carga aparente (parcial) do átomo na molécula. Nox negativo é atribuído ao elemento mais eletronegativo (o que atrai com maior intensidade os e– na ligação covalente). Nox positivo é atribuído ao elemento menos eletronegativo (o que deixa os elétrons serem atraídos na ligação covalente). Exemplos • Fluoreto de Hidrogênio (HF) Eletronegatividade: F > H
• Água (H2O) Eletronegatividade: O > H O oxigênio atraiu 2e–, sendo 1 de cada hidrogênio: Cada H deixou o oxigênio atrair 1e– : • Amônia (NH3) Eletronegatividade: N > H O nitrogênio atraiu 3e–, sendo 1 de cada hidrogênio: Cada H deixou o N atrair 1e– : • Metanal (H2CO) Eletronegatividade: O > C > H O oxigênio atraiu 2e– do C: Cada H deixou o C atrair 1e– : • Gás hidrogênio (H2) Eletronegatividade: H = H O par eletrônico não é atraído por nenhum dos átomos, já que possuem a mesma eletronegatividade. Com isso, ficamos com: 3.3. Regras Práticas para Determinação do NOX 4. Oxirredução e Nox Exemplo
Interpretação O Zn(s) sofreu oxidação pois teve o seu Nox aumen-tado pelo fato de perder e–. O sofreu redução, pois teve o seu Nox diminuído pelo fato de ganhar e–.
5. Agente Oxidante e Redutor 5.1. Oxidante É a espécie reagente que contém o elemento que sofre redução. Explicação: para que o elemento sofra redução, é necessário causar a oxidação de um outro elemento, daí o nome oxidante.
5.2. Redutor É a espécie reagente que contém o elemento que sofre oxidação. Explicação: para que o elemento sofra oxidação, é necessário causar a redução de um outro elemento, daí o nome redutor. Exemplo Seja a reação de produção do ferro na siderurgia, a partir da hematita (Fe2O3) e monóxido de carbono (CO).
Fe3+ → sofreu redução, logo, Fe2O3 é o agente oxidante (oxidante) C2+ → sofreu oxidação, logo, CO é o agente redutor (redutor)
6. Balanceamento por Oxirredução Balancear uma reação de oxirredução é fazer com que o número total de e– cedidos pelo redutor seja igual ao número total de e– recebidos pelo oxidante. Procedimento • Determinar o Nox de todos os elementos participantes, antes e depois da reação (reagentes e produtos). Assim é possível identificar o elemento que sofre oxidação e o elemento que sofre redução. • Calcular a variação total do Nox (D) do elemento que sofre oxidação e do que sofre redução. Para tal, multiplica-se a variação do Nox de cada elemento pela maior atomicidade com que o elemento aparece na equação. Assim saberemos o total de e– perdidos pelo redutor e o total de e– recebidos pelo oxidante (representado pelo D). • Tomar o D do oxidante como coeficiente do redutor e vice-versa. Isto é feito para que o total de e– perdidos seja igual ao total de e– recebidos. • Escolha o membro da equação em que os coeficientes (D) serão colocados. • Ao inverter os coeficientes para colocá-los na equação, estes deverão estar situados ao lado do elemento cujo Nox não se repete na equação. Não importa o membro em que tal elemento se encontre. • Terminar o balanceamento pelo método das tentativas.
Este site foi atualizado em 04/03/19 |