Oxidação e Redução - Balanceamento por oxirredução

Oxidação e Redução - Balanceamento por oxirredução

Os fenômenos de oxidação e redução são os mais frequentes no nosso dia a dia.

A oxirredução é a transferência de elétrons entre átomos: é o ganho ou perda de elétrons.

NÚMERO DE OXIDAÇÃO – NOX

Para compostos iônicos (sais, óxidos básicos e bases), podemos definir o número de oxidação (Nox) como sendo a valência ou carga de cada espécie química presente na fórmula, ou seja:

NOX = número de elétrons que o átomo perdeu ou ganhou.

Exemplos

Na+Cl-
Na+: Nox =+1
Cl- : Nox =-1

Nos compostos covalentes (ácidos, óxidos ácidos e compostos orgânicos) não há um átomo que perca e o outro que ganhe elétrons, sendo que para este tipo de ligação, os átomos compartilham elétrons. Em compostos covalentes, definimos o Nox como sendo a carga elétrica que o átomo iria adquirir caso ocorresse uma quebra na ligação covalente. Neste caso, o átomo mais eletronegativo () fica com os elétrons compartilhados, tanto na covalência simples como na dativa.

Exemplos

H2SO4: ácido sulfúrico

Nox (O) = 6 - 8 = -2 (ganhou 2 elétrons)
Nox (H) = 1 - 0= 1
Nox (S) = 6 - 0= 6

fórmula eletrônica ou fórmula de Lews

Existem regras para se achar o Nox dos elementos de uma fórmula de maneira mais rápida e simples.

Regras Importantes Para o cálculo do Nox

- Hidrogênio: geralmente +1
- Oxigênio: geralmente -2
- Oxidação dos elementos das colunas A da Tabela Periódica:

Coluna 1A
Metais alcalinos
2A
Metais alcalinos-terrosos
3A 4A 5A 6A
Calcogênios
7A
Halogênios
Nox máximo +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
Nox mínimo       -4 -3 -2 -1

- O Nox de um elemento ou substância simples é zero. Substâncias simples (H2, O2, O3, P4) são formadas pelo mesmo elemento. Como não há formações de cargas, o Nox é igual a zero.
- Para substâncias compostas (ligações iônicas ou ligações polares), o número de elétrons perdidos é igual ao número de elétrons recebidos.

- Para espécies iônicas:

Nox = Carga

- Para íons compostos:

Este conceito de número de oxidação (Nox) é importante porque muitas reações químicas, comuns no nosso dia a dia, envolvem variações de Nox dos elementos participantes, como no caso das baterias, pilhas, eletrólise, oxidação de metais, formação de chuva ácida, fotossíntese, combustão de materiais orgânicos etc.

Utilizaremos o conceito de Nox para o balanceamento de equações de oxirredução e fenômenos eletroquímicos (pilhas e eletrólise).

OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Entendemos como oxidação, todo aumento de Nox para um elemento químico, dentro de uma reação química. A oxidação é consequência da perda de elétrons dos átomos deste elemento. Por outro lado, o átomo do outro elemento que recebe este elétron, irá sofrer redução, diminuindo o Nox e ganhando elétrons.

Oxidação - perda de elétrons.
Redução - ganho de elétrons.

Uma vez oxidado, ou seja, tendo doado ou perdido elétrons, este elemento causará a redução de outro elemento. O elemento ou substância que oxida é, portanto, chamado de agente redutor.

De forma inversa, se um elemento ou uma substância recebeu ou ganhou elétrons, houve a redução de outro elemento ou substância, que perdeu tais elétrons, tendo sido oxidado. O elemento ou substância que reduz é, portanto, chamado de agente oxidante.

O quadro a seguir lhe ajudará na resolução de exercícios.

Exemplos

I.
Elemento que oxida: Mg
Elemento que reduz: O
Agente oxidante: O2
Agente redutor: Mg

II.
Elemento que oxida: Zn
Elemento que reduz: H
Agente oxidante: HCl
Agente redutor: Zn

Sumário

- Número de oxidação – NOX
i. Regras Importantes para o Cálculo do Nox
- Oxidação e Redução
- Balanceamento de equações usando oxirredução
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