PROFESSOR

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 O^2–

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.

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Este site foi atualizado em 04/03/19