Processos de oxirredução

Processos de oxirredução

REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO OU REDOX: Reação com transferência de elétrons de um reagente para outro, ou reação com variação de nox de pelo menos um elemento.

  • REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO OU REDOX: Reação com transferência de elétrons de um reagente para outro, ou reação com variação de nox de pelo menos um elemento.

  • OXIDAÇÃO: Perda de elétrons ou aumento de nox.

  • REDUÇÃO: Ganho de elétrons ou diminuição de nox.

  • NÚMERO DE OXIDAÇÃO: É a carga elétrica dos átomos.

BASE CONCEITUAL: Para atribuir um número de oxidação a um elemento, imaginamos que os átomos de uma molécula, fórmula unitária ou íon poliatômico estão na forma iônica (mesmo que não seja o caso). O número de oxidação é, então, a carga de cada “íon”. Em ligações covalentes o número de oxidação pode ser obtido de acordo com as etapas:

  • BASE CONCEITUAL: Para atribuir um número de oxidação a um elemento, imaginamos que os átomos de uma molécula, fórmula unitária ou íon poliatômico estão na forma iônica (mesmo que não seja o caso). O número de oxidação é, então, a carga de cada “íon”. Em ligações covalentes o número de oxidação pode ser obtido de acordo com as etapas:

  • Escrever a fórmula eletrônica da molécula.

  • Considerar uma quebra de cada ligação covalente, em que o par eletrônico seja cedido para o átomo mais eletronegativo.

  • As cargas teóricas assim obtidas serão os N° de oxidação.

1ª REGRA: Substâncias simples possuem átomos com Nox = 0.

  • 1ª REGRA: Substâncias simples possuem átomos com Nox = 0.

  • 2ª REGRA: Um íon monoatômico terá Nox igual à sua carga.

  • 3ª REGRA: Na maioria dos compostos, utilize Nox = +1 para o hidrogênio e Nox = -2 para o oxigênio.

  • EX: H2O o oxigênio é o mais eletronegativo.

  • 4ª REGRA: Em qualquer fórmula química, a soma algébrica dos números de oxidação será igual à carga total da fórmula. Ex: [H2O]0 , [SO4]2-.

5ª REGRA: Alguns elementos possuem átomos com Nox fixo.

  • 5ª REGRA: Alguns elementos possuem átomos com Nox fixo.

  • METAL ALCALINO: Nox = +1

  • METAL ALCALINO-TERROSO: Nox = +2

  • FLÚOR: Nox = -1

  • Outros íons com Nox fixo:

  • PRATA I Ag+

  • ZINCO II Zn2+

  • ALUMÍNIO III Al3+

TESTE: Determine o número de oxidação de cada átomo na molécula H4P2O7.

  • TESTE: Determine o número de oxidação de cada átomo na molécula H4P2O7.

  • ESTRATÉGIA

  • Considere H com Nox = +1.

  • Considere O com Nox = -2.

  • Considere a somatória igual a zero (carga total da fórmula).

  • Descubra o Nox de cada átomo de fósforo (P).

  • TESTE: Qual o número de oxidação de cada átomo no íon dicromato [Cr2O7]2-

AGENTE OXIDANTE: Substância que sofre a redução ou substância que ganha elétrons.

  • AGENTE OXIDANTE: Substância que sofre a redução ou substância que ganha elétrons.

  • AGENTE REDUTOR: Substância que sofre a oxidação ou substância que perde elétrons.

  • EXEMPLOS:

  • Zn0(s) + Cu2+(aq) Zn2+ + Cu0(s)

  • 2 elétrons

  • Zn0 oxidação Zn2+ + 2 elétrons

  • Cu2+ + 2 elétrons redução Cu0

Quando uma fita de zinco é colocada em uma solução que contém íons Cu2+, a solução azul lentamente se descora e o metal cobre deposita-se sobre o zinco. A expansão mostra que, nessa reação redox, o metal zinco reduz os íons Cu2+ a cobre metálico e os íons Cu2+ oxidam o metal zinco a íons Zn2+ .

  • Quando uma fita de zinco é colocada em uma solução que contém íons Cu2+, a solução azul lentamente se descora e o metal cobre deposita-se sobre o zinco. A expansão mostra que, nessa reação redox, o metal zinco reduz os íons Cu2+ a cobre metálico e os íons Cu2+ oxidam o metal zinco a íons Zn2+ .

REAÇÃO DE OXIDAÇÃO DO MAGNÉSIO:

  • REAÇÃO DE OXIDAÇÃO DO MAGNÉSIO:

  • 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)

  • 2Mg(s) Mg2+ + 2 elétrons

  • O2(g) + 2elétrons 2O2-

  • A REAÇÃO REDOX É A COMBINAÇÃO DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO.

  • TESTE: Identifique as espécies que foram oxidadas ou reduzidas na reação 3Ag+(aq) + Al(s) 3Ag(s) + Al3+(aq).

A busca dos coeficientes da equação de oxirredução baseia-se num princípio fundamental:

  • A busca dos coeficientes da equação de oxirredução baseia-se num princípio fundamental:

  • O principal método para determinação desses coeficientes denomina-se método do íon-elétron e possuitrês etapas:

  • Balanceamento das semi-reações;

  • obtenção da igualdade entre o número de elétrons recebidos (redução) e cedidos (oxidação);

  • Soma algébrica das semi-reações.

Uma semi-reação pode ser balanceada por meio de um conjunto de regras simples. Para tanto, basta que sejam seguidos alguns procedimentos:

  • Uma semi-reação pode ser balanceada por meio de um conjunto de regras simples. Para tanto, basta que sejam seguidos alguns procedimentos:

  • Acertar o número de átomos que sofrem oxidação ou redução.

  • Colocar o número de elétrons envolvidos.

  • Acrescentar H2O para acertar átomos de oxigênio.

  • Acrescentar H+ para acertar átomos de hidrogênio.

Exemplos

  • Exemplos

  • Como balancear Fe3+ Fe0 ?

  • O processo é uma redução e cada íon Fe3+ recebe 3 elétrons.

  • Fe3+ + 3e- Fe0

  • Uma semi-reação estará balanceada quando obedecer a duas condições:

  • Para cada elemento, haverá o mesmo número de átomos em ambos os membros.

  • A soma das cargas reais será a mesma em ambos os membros.

2) Vamos balancear o processo Cr2O72- Cr3+

  • 2) Vamos balancear o processo Cr2O72- Cr3+

  • A análise dos números de oxidação revela que o processo é uma redução.

  • Cr2O72- Cr3+

  • 1º passo: Acertar o número de átomos de cromio.

  • Cr2O72- 2Cr3+

  • 2º passo: Cada átomo Cr recebe 3 elétrons. Logo, o íon Cr2O72- receberá 6 elétrons.

  • Cr2O72- + 6e- 2Cr3+

3º passo: Acrescentar 7H2O para acertar o número de átomos de oxigênio.

  • 3º passo: Acrescentar 7H2O para acertar o número de átomos de oxigênio.

  • Cr2O72- + 6e- 2Cr3+ + 7H2O

  • 4º passo: Acrescentar 14H+ para acertar o número de átomos de hidrogênio.

  • Cr2O72- + 6e- + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O

  • VERIFICAÇÃO DA SOMA ALGÉBRICA DAS CARGAS

  • Na semi-reação que acabamos de balancear, a carga real total é a mesma nos dois membros da equação. Observe:

  • Cr2O72- + 6e- + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O

  • (-2) + 6(-1) + 14(+1) 2(+3) + 7(0)

Comentários