Reações Redox Número de Oxidação Semi-Reações

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Reações Redox Número de Oxidação Semi-Reações"

Cacilda Amarante Prada
6 Há anos
Visualizações:

1 Química Geral e Inorgânica QGI0001 Eng a. de Produção e Sistemas Prof a. Dr a. Carla Dalmolin Reações Redox Número de Oxidação Semi-Reações

Reações Redox Reações onde ocorre a transferência de elétrons entre átomos Fluxo de

de e - Reações que ocorrem no sentido espontâneo geram corrente elétrica que pode

: pilhas Corrosão metálica: reação redox espontânea (não pode ser evitada, mas pode

2 Reações Redox Reações onde ocorre a transferência de elétrons entre átomos Fluxo de elétrons entre reagentes e produtos Zn (s) + CuSO 4(aq) Cu (s) + ZnSO 4(aq) Fluxo de e - Reações que ocorrem no sentido espontâneo geram corrente elétrica que pode ser aproveitada para realização de trabalho. Ex.: pilhas Corrosão metálica: reação redox espontânea (não pode ser evitada, mas pode ser controlada) Reações que não ocorrem espontaneamente podem ser obtidas através de trabalho elétrico. Ex.: galvanização

3 Número de Oxidação O Número de Oxidação (NOX) de um elemento químico é a carga que ele recebe em uma reação química. Para os compostos iônicos: a própria carga que o íon adquire ao realizar a ligação iônica. NaCl = Na + + Cl - Vizinhança Na + : 11 prótons + 10 elétrons = 1 carga positiva: NOX = +1 Cl - : 17 prótons + 18 elétrons = 1 carga negativa: NOX = -1 Os compostos moleculares não perdem nem recebem elétrons, portanto, o seu Nox é considerado como a carga elétrica teórica que o elemento adquiriria se a ligação covalente fosse rompida e o par de elétrons ficasse com o elemento mais eletronegativo. HCl = H Cl, onde o Cl é o elemento mais eletronegativo NOX do H = +1 NOX do Cl = -1

4 Regras para NOX O número de oxidação de um elemento não-combinado com outro elementos é zero. Fe C He O número de oxidação de substâncias simples (formadas por um mesmo átomo) é zero O 2 H 2 N 2

5 Regras para NOX No caso dos íons simples, o NOX equivale à sua própria carga elétrica. Fe 3+ : NOX = +3 Fe 2+ : NOX = +2 O 2- : NOX = -2 Al 3+ : NOX = +3 Mn 2+ : NOX = +2 Mn 4+ : NOX = +4 Mn 6+ : +6

6 Regras para NOX A soma dos NOXs de todos os átomos de uma molécula é zero. Numa molécula, o NOX do H, Ag e de todos os metais alcalinos é +1 Numa molécula, o NOX de todos os metais alcalinos terrosos é +2 Família 1A: metais alcalinos NaOH: NOX do Na = +1 NOX do H = +1 Rb 2 O: NOX do Rb = +1 Família 2A: metais alcalinos terrosos MgO: NOX do Mg = + 2 Ba(OH) 2 : NOX do Ba = +2 NOX do H = +1 Por exclusão: NOX do O = -2 em todas as moléculas ao lado

Regras para NOX Alumínio (Al): nox +3 Oxigênio (em qualquer parte da molécula) -> nox -2 Calcogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!

7 Regras para NOX Alumínio (Al): nox +3 Oxigênio (em qualquer parte da molécula) -> nox -2 Calcogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!): nox -2 Halogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!): nox -1 Família 6A (calcogênios) O S Se Te Po Família 7A (halogênios) F Cl Br I - At CuO: NOX do O = -2 NOX do Cu = +2 Fe 2 O 3 : NOX do O = -2 NOX do Fe = +3 LiPF 6 : NOX do Li = +1 NOX do F = -1 NOX do P = +5

8 Regras para NOX Íons compostos: o NOX total é igual à carga do íons: SO 4 2- : NOX total = -2 NOX do O = -2 NOX do S = +6 NO 3 - : NOX total = -1 NOX do O = -2 NOX do N = +2

9 Regras para NOX Determine o número de oxidação de cada átomo nas moléculas ou íons abaixo: a) SO 2 b) SO 4 2- c) H 2 S d) P 4 O 6 e) NO - 3 f) SO 2-3 g) NO - 3 h) HClO 3

10 Reações Redox Transferência de elétrons Alteração do NOX dos átomos que participam da troca de elétrons Ex.: Combustão do Mg em fogos de artifício 2 Mg(s) + O 2 (g) 2 Mg 2+ (s) + 2 O 2- (s), como 2 MgO(s) Reação de oxidação (reação com o oxigênio) Os átomos do Mg perdem e- para formar o íon Mg 2+ Os átomos do O 2 ganham e- para formar o íon O 2 - Para que haja uma perda de e-, outra substância deve receber estes mesmos e-. Mg(s) + Cl 2 (g) Mg 2+ (s) + 2 Cl - (s), como MgCl 2 (s)

11 Reações Redox Ex.: Produção do ferro a partir do minério de ferro Fe 2 O 3 (s) + 3 CO(g) 2 Fe(l) + 3 CO 2 (g) Reação de redução (extração de um metal a partir dos seus minérios) Os íons Fe 3+ recebem e- e são convertido em Fe metálico Estes e- vieram do CO, que se oxida para CO 2 O NOX do C passou de +2 no CO para +4 no CO 2 Oxidação: processo de perda de e- / aumento de NOX Redução: processo de ganho de e- / redução de NOX Os dois processos precisam ocorrer simultaneamente!!!!

12 Oxidantes e Redutores Agente Oxidante: espécie que provoca a oxidação numa reação redox. É a espécie que sofre redução. Agente Redutor: espécie que provoca a redução numa reação redox. É a espécie que sofre oxidação. 2 Mg (s) + O 2(g) 2 Mg 2+ (s) + 2 O 2- (s) O 2 : NOX do O passou de 0 para -2 sofreu redução agente oxidante Mg: NOX passou de 0 para +2 sofreu oxidação agente redutor

13 Oxidantes e Redutores Fe 2 O 3(s) + 3 CO (g) 2 Fe (l) + 3 CO 2(g) Fe 2 O 3 : NOX do Fe passou de +3 para 0 Sofreu redução Agente oxidante CO: NOX do C passou de +2 para +4 Sofreu oxidação Agente redutor Cr 2 O 7 2- (aq) + 6 Fe 2+ (aq) + 14 H + (aq) 6 Fe 3+ (aq) + 2 Cr 3+ (aq) + 7 H 2 O (l) Agente Oxidante: Agente Redutor:

14 Reações Redox podem ser separadas nas suas semi-reações de redução e oxidação: Semi-reação de oxidação: Mg(s) Mg 2+ (s) + 2 e- Semi-reação de redução: Cl 2 (g) + 2e- 2 Cl-(s) A soma das semi-reações é a reação redox completa: Reação completa: Mg(s) + Cl 2 (g) Mg 2+ (s) + 2 Cl - (s) As espécies reduzida e oxidada em cada semi-reação formam um par redox: Mg 2+ /Mg Cl 2 /2 Cl - Semi-Reações

15 Balanceamento de Equações Redox Lei da conservação de massa: a quantidade de cada elemento presente no início da reação deve estar presente no final. Conservação da carga: os elétrons não são perdidos em uma reação química. Para balancear a reação redox: utilizamos as semi-reações: Sn 2+ (aq) + Fe 3+ (aq) Sn 4+ (aq) + Fe 2+ (aq) oxidação: Sn 2+ (aq) Sn 4+ (aq) +2e- redução: Fe 3+ (aq) + e- Fe 2+ (aq) Reação completa: 2 Fe 3+ (aq) + 2e- 2Fe 2+ (aq) Sn 2+ (aq) + 2Fe 3+ (aq) Sn 4+ (aq) + 2Fe 2+ (aq)

Documentos relacionados

As reações de oxidação e redução, também chamadas de reações redox, são fenômenos muito frequentes no nosso cotidiano. Como exemplo, temos: - Um

Números de Oxidação As reações de oxidação e redução, também chamadas de reações redox, são fenômenos muito frequentes no nosso cotidiano. Como exemplo, temos: - Um material sofrendo combustão (queima);