Oxirredução

Slide-aula de Oxidação - Introdução à eletroquímica. 2º Ano Médio;

1. Oxirredução Autor: Rosbergue Lúcio Introdução à Eletroquímica

2. Conceitos gerais

3. Conceitos gerais Observe a reação abaixo: Na + Cl  [Na] + + [Cl ] - O cloro se reduziu, pois ganhou um elétron. O cloro é oxidante, pois oxidou o sódio. O sódio se oxidou, pois perdeu um elétron. O sódio é o redutor, pois reduziu o cloro. Lembre-se que o sódio liga-se ao cloro através de ligação iônica, doando 1 elétron.

4. Conceitos gerais Simplificando: Perda de e létrons Ganho de e létrons Oxidante Redutor Oxidação Redução Ganha elétrons Perde elétrons Aumento d e Nox Diminuição d e N ox Sofre r edução (reduz-se) Sofre o xidação (oxida-se)

5. Número de oxidação (N ox. ) N ox . : É o número usado para indicar o estado de oxidação (ou redução) de um elemento; Para um elemento (ou substância simples) o N ox. vale zero; N ox . H 2 = 0; N ox . N 2 = 0; N ox . O 2 = 0; N ox . C = 0. Num íon simples , o N ox. é a própria carga elétrica do íon ; N ox . O 2- = -2 ; N ox .M g 2 + = +2; N ox . Al 3+ = +3

6. Relembrando Eletronegatividade É a "força " que o átomo tem de capturar elétrons dos outros para si.

7. Número de oxidação (N ox. ) Nos compostos contendo hidrogênio, o átomo desse elemento tem geralmente Nox = + 1. A única exceção ocorre nos hidretos metálicos. O número de oxidação do oxigênio – 2. Porém, se esse elemento estiver ligado ao flúor, poderão acontecer os seguintes casos:  em OF 2 , o oxigênio terá Nox = +2 e em O 2 F 2 , o oxigênio terá Nox = +1, na água oxigenada H 2 O 2 o Nox é igual a = - 1 Os metais alcalinos ( família IA) e a prata Ag tem sempre Nox = +1 Os metais alcalinos terrosos ( família IIA) e o zinco Zn tem sempre Nox = +2 Os halogênios ( família 7A ) em compostos binários apresentam sempre Nox = -1 .

8. Número de oxidação (N ox. ) Para determinar o Nox de algum átomo em uma molécula, usam-se os Nox conhecidos : Na 2 CO 3 Na 2 C O 3 2 . (+1) + x + 3 . (-2 ) = 0 x = +4 Numa molécula a soma dos Nox. d e todos os átomos é igual a zero.

9. Número de oxidação (N ox. ) Para determinar o Nox de algum átomo em um íon composto, usam-se os Nox conhecidos: SO 4 2- S O 4 2- x + 4. (-2) = -2 x = +6 Num íon composto a soma dos Nox. d e todos os átomos é igual à própria carga elétrica do íon.

10. Ex.1: Determine o Nox dos átomos cujo símbolo está em negrito: a) H N O 3 b) H 4 P 2 O 7 c) Mn O 4 -

11. Variação do N ox. Um átomo do mesmo elemento pode apresentar diversos Nox. Veja o exemplo do cloro:

12. Variação do N ox. Para os elementos representativos (grupos A ), pode-se fazer: Nox máximo = + (número do grupo) Nox mínimo = + (número do grupo) - 8

13. Ex.2: (Vunesp) Os números de oxidação do crômio e do manganês nos compostos CaCrO 4 e K 2 MnO 4 são, respectivamente: a ) +2 e +2 . b) - 2 e -2. c) +6 e +7. d) + 6 e +6. e) - 6 e -6 . Exercícios Ex.1: Determine o Nox dos átomos cujo símbolo está em negrito: a) H N O 3 b) H 4 P 2 O 7 c) Al 2 ( S O 4 ) 3 d) Mn O 4 - Respostas: a) + 5 b ) + 5 c ) + 6 d) + 7

14. Oxidação...

15. 2ª Parte

16. Balanceamento das equações de oxirredução Balancear uma equação química é igualar o número total de átomos de cada elemento, no primeiro e no segundo membros da equação. 4 Al + 3 O 2  2 Al 2 O 3 Há quatro átomos de alumínio, no 1º e 2º membros. Há seis átomos de oxigênio, no 1º e 2º membros

17. Balanceamento das equações de oxirredução No caso particular das equações de oxirredução, há, porém, um outro critério, igualmente importante: Tornar o número de elétrons cedidos pelo redutor igual ao número de elétrons recebidos pelo oxidante (afinal os elétrons podem ser criados nem destruídos). 4 Al + 3 O 2  2 Al 2 O 3 1 átomo de alumínio perde 3 elétrons. 1 átomo de oxigênio ganha 2 elétrons. zero zero + 3 - 2 Nox.

18. Balanceamento das equações de oxirredução Veja que a contabilidade do número total de elétrons cedidos pelo redutor e recebidos pelo oxidante está respeitada: Se 1 átomo de Al perde 3 elétrons, então 2 . 2 = 4 átomos de Al perderão 4 . 3 = 12 elétrons. Se 1 átomo de O ganha 2 elétrons, então 3 . 2 = 6 átomos ganharão 6 . 2 = 12 elétrons. Portanto, agora, para acertarmos os coeficientes nos prenderemos as seguintes regras descritas em etapas:

19. Balanceamento das equações de oxirredução 1ª - Determinamos o Nox dos átomos de todos os elementos participantes da reação, nos reagentes e nos produtos. 2ª - Verificamos que espécies sofrem variação de Nox.

20. Balanceamento das equações de oxirredução 3 ª - Determinamos a variação total ( Δ ) da oxidação e redução; obtemos esse valor multiplicando a variação do Nox pela atomicidade do elemento (número de átomos desse elemento presente na fórmula ).

21. Balanceamento das equações de oxirredução 3 ª - Igualamos o número de elétrons cedidos e recebidos colocando o Δ da oxidação como coeficiente da espécie que sofreu redução, e o Δ da redução como coeficiente da espécie que sofreu oxidação.

22. Balanceamento das equações de oxirredução 4ª - Encontramos os demais coeficientes por tentativas .

23. Exercícios Descubra os coeficientes da equação. MnO 4 - + NO 2 - + H +  Mn 2+ + NO 3 - + H 2 O Resolução:

24. Exercícios Descubra os coeficientes da equação. b ) MnO 4 - + SO 3 2- + H +  Mn 2+ + SO 4 - + H 2 O Resolução:

25. Exercícios Descubra os coeficientes da equação. c) Cr 2 O 7 2- + Br - + H +  Cr 3+ + H 2 O + Br 2 Resolução: