Resumo de quimica: Reações de Oxirredução
Mesmo sem percebermos, as reações de oxirredução ocorrem a todo o momento ao nosso redor. Como em um portão que enferruja, na reação de fotossíntese das plantas, em uma maçã que escurece depois de aberta e por aí vai…
Nesse resumo vamos aprender o conceito de reações de oxirredução, a atribuir o número de oxidação e a empregar corretamente alguns termos essenciais, como oxidação, redução, agente oxidante e agente redutor.
Conceito
Uma reação de oxirredução é caracterizada pela transferência de elétrons entre átomos, íons ou moléculas. Na prática conseguimos identificar essa transferência de elétrons analisando os números de oxidação de todos os átomos envolvidos na reação.
Número de oxidação (Nox)
Conceitualmente número de oxidação (Nox) é a carga elétrica real (para ligações iônicas) ou carga elétrica parcial (para ligações covalentes) de uma espécie química ligada.
Como em uma reação de oxirredução ocorre transferência de elétrons, consequentemente há mudança no número de oxidação das espécies envolvidas. Ao identificar mudança de Nox dos elementos, podemos dizer com certeza que se trata de uma reação de oxirredução.
Como determinar o número de oxidação (Nox)
Em muitos casos as espécies químicas podem adquirir diferentes números de oxidação dependendo das ligações formadas. Ainda assim, podemos enumerar algumas regras para facilitar a determinação do Noxdos elementos.
1º) Nox de uma substância simples é sempre igual a zero.
Ex: H2, O2, Au, Fe.
2º) O elemento hidrogênio possui Nox +1, exceção quando estiver ligado a metais e formar um hidretoonde terá Nox -1.
3º) O elemento oxigênio geralmente possui Nox -2, exceção quando estiver ligado ao flúor, onde tem Nox -2e quando formar peróxido que terá Nox -1.
4º) metais alcalinos (família 1) possuem Nox +1.
5º) metais alcalinos terrosos (família 2) possuem Nox +2
6º) halogênios (família 17) possuem Nox -1 quando forem o elemento maios eletronegativo da ligação química.
7º) em substâncias compostas o alumínio possui Nox +3, o zinco Nox +2 e a prata Nox +1
8º) Nox de um íon simples, ou monoatômico, será sempre a própria carga no íon. Ou ainda no caso de um íon composto a soma dos Nox dos elementos será igual à carga do íon.
Ex: Na+ (Nox = +1); Cu+2 (Nox = +2); Cl-1 (Nox = -1); SO42- (Nox de S = +6; Nox de O = -2; Nox final = + 6 + 4.(-2) = -2).
9º) Em uma substância composta neutra a somas dos Nox dos elementos será sempre igual a zero.
Ex: H2O (Nox final = +1 + 2x(-2) = 0)
Exemplos de reações de oxirredução e nomenclatura
Com base na análise dos Nox das espécies químicas de uma reação, podemos identificar qual elemento sofreu oxidação, qual sofreu redução e quais foram os compostos que agiram como agente redutor e agente oxidante.
Vamos comparar os Nox das espécies químicas presentes nos reagentes e nos produtos. Se ocorrer diminuição no Nox significa que a espécie ganhou elétrons e, portanto sofreu redução. Se o Nox de um elemento aumentou significa que perdeu elétrons e, portanto sofreu uma oxidação.
Lembre-se de que elétrons possuem carga negativa e seu ganho acarreta em uma diminuição da carga!
Termos
Os termos “agente redutor” e “agente oxidante” também causam muitas dúvidas. Mas não tem como errar.
O agente é o reagente que causa a oxidação ou redução em outro elemento. Então, se um elemento sofreu oxidação ele causou a redução em outro elemento e por isso é chamado de agente redutor. Veja o esquema que montamos:
Vamos ver como essa nomenclatura funciona na prática com a reação de amônia com oxigênio:
Depois de atribuídos os números de oxidação a todos os elementos, foram detectados os elementos que sofreram mudança no Nox,no caso nitrogênio e oxigênio.
O nitrogênio passou do Nox -3 para +2, e, portanto perdeu elétrons.
Como perdeu elétrons sofreu uma oxidação e a amônia (NH3) será o agente redutor.
Já o Nox do oxigênio diminuiu de 0 para -2, logo ele ganhou elétrons e sofreu redução.
Portanto o gás oxigênio (O2) será o agente oxidante.