QUÍMICA – FRENTE II

OXIRREDUÇÃO

Aulas 22 a 24

pág. 201

NÚMERO DE OXIDAÇÃO

Definição 1: é a carga real ou relativa de um elemento em um composto.

Exemplos:

1) Compostos iônicos:

Na+Cl- Nox (Na+) = +1 e Nox (Cl-) = -1

2) Compostos moleculares:

HCl [ H ]+ + [ Cl ]- Nox (H) = +1

Nox (Cl) = -1

Nox Real

Determinação do Nox pela fórmula estrutural:

Depende basicamente da observação da diferença de eletronegatividade entre os átomos de cada ligação (F > O > N > Cl , etc.)

Exemplo:

H – O – N = O Nox (H) = +1

O Nox (N) = +5

Nox (O) = -2

Nox Médio Determinação do Nox pela Fórmula Molecular:

Nesse caso o cálculo realizado se refere ao Nox Médio.

Regras Gerais:

1) Substâncias simples Nox = zero.

2) Íons simples Nox = carga do íon.

3) Íons compostos, a soma algébrica dos Nox dos elementos é igual a carga do íon.

4) Nas moléculas, a soma algébrica dos Nox dos elementos é igual a zero.

Nox de Referência Nox Fixos:

Metais Alcalinos (1A) = +1

Metais Alcalinos Terrosos (2A) = +2

Alumínio (Al) = +3 / Prata (Ag) = +1

Zinco (Zn) = +2 / Flúor (F) = -1

Nox de Radicais Importantes:

Hidroxila (OH-) = -1 / (CN-) = -1 / (NH4+) = +1

Oxigênio (O) = -2 / Hidrogênio (H) = +1 (em geral)

Ex. 1 – O nióbio é um metal de grande importância tecnológica e suas reservas mundiais se encontram quase completamente no território brasileiro. Um exemplo de sua aplicação é o niobato de lítio, um composto que contém apenas um íon Li+ e o oxiânion formado pelo nióbio no estado de oxidação +5, que é usado em dispositivos ópticos e de telecomunicação de última geração. O número de átomos de oxigênio por fórmula do niobato de lítio é:a) 2b) 3c) 4d) 5e) 6

Exercícios – pág 201

Ex. 2 – Numere a segundo coluna de acordo com a primeira, relacionando o elemento sublinhado com seu número de oxidação (NOX)

Exercícios – pág 201

1. Al2S

3( ) -1

2. K2S ( ) 0

3. SrCl2

( ) +1

4. KF ( ) +2

5. O3 ( ) +3

b) 4 – 5 – 2 – 3 – 1

Ex. 3 – Assinale a opção que contém o número de oxidação do cromo no composto [Cr(NH

3)

4Cl

2]+

a) zero

b) +1

c) +2

d) +3

e) +4

Exercícios – pág 201

REAÇÕES QUÍMICAS Definição: processos de transformações químicas que

sofrem as substâncias.

Exemplo: 2H2 + O2 2H2O

2 H – H + O = O 2 O – H

H Componentes da Equação:

1° Membro: Reagentes (H2 e O2)

2° Membro: Produtos (H2O)

Coeficientes: indicam a proporção entre reagentes e produtos da reação (2:1:2)

Reações de Oxi-redução Definição: reações em que ocorrem variações do Nox

de alguns elementos “transferência de elétrons”.

Oxidação: perda de elétrons Nox aumenta

Agente redutor.

Redução: ganho de elétrons Nox diminui

Agente oxidante

Exemplos:

1) 4Fe + 3O2 Fe2O3

2) 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

Exercícios – pág 202Ex. 1 – Pilhas de Ni-Cd são muito utilizadas em eletrodomésticos caseiros, como em rádios portáteis , controles remotos, telefones sem fio e aparelhos de barbear. A reação de oxirredução desse tipo de pilha é:

Cd(s)

+ NiO2(s)

+ 2H2O

(l) → Cd(OH)

2(s) + Ni(OH)

2(s)

Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação:I. O cádmio se oxidaII. O dióxido de níquel é o agente redutorIII. O cádmio é o agente oxidanteIV. O número de oxidação do níquel varia de +4 para +2

Está correto o que se afirma em:

c) I e IV apenas

Exercícios – pág 202Ex. 2 – A pessoa (…). O bafômetro mais simples e descartável é baseado na reação entre o etanol e o dicromato de potássio (K

2Cr

2O

7)

em meio ácido, representada pela equação a seguir:

Cr2O

72-

+ 8H+ + 3C

2H

5OH

→ 2Cr3+ + 3C

2H

4O + 7H

2O

etanol etanal

Sobre o funcionamento desse bafômetro, foram feitas algumas considerações:I. Quanto maior a intensidade da cor verde, maior a concentração de álcool no sangue da pessoa testadaII. A oxidação de um mol de etanol a acetaldeído envolve 2 mols de e-

III. O ânion dicromato age como agente oxidante no processo

Está correto o que se afirma apenas em:

e) I, II e III

Balanceamento de Equações

Definição: determinação dos coeficientes, proporção molar, das substâncias envolvidas na reação.

Método das tentativas:

Exemplo 1:

N2 + H2 NH3

Coeficientes: 1 : 3 : 2

3 2Obs. Método adequado para no máximo quatro substâncias entre reagentes e produtos.

Exemplo 2: C2H6O + O2 CO2 + H2O

Exemplo 3: H3PO4 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O

1

Método Redox

Método de oxi-redução: obtido procurando igualar o número de elétrons dos elementos que se oxidaram com os que se reduziram na reação, os demais coeficientes são determinados por tentativa.

Calcular os Nox

Agentes oxidante e redutor

Calcular DNox . atomicidade

Inverter os DNox

Prosseguir por tentativa

Exercícios – pág 204Ex. 3 – Uma das maneiras de se obter gás oxigênio em laboratório é através da reação entre o permanganato de potássio e a água oxigenada, que ocorre de acordo com a seguinte equação não balanceada:

KMnO4

+ H2SO

4 + H

2O

2

→ K2SO

4 + MnSO

4 + O

2 + H

2O

Considerando-se essas informações e após o balanceamento dessa equação, é incorreto afirmar que:

a) a soma de todos os coeficientes mínimos e inteiros da equação é 25

b) o manganês do permanganato de potássio se reduz

c) a reação de 2 mols de KMnO4 é capaz de produzir 112 litros de gás na CNTP

d) o H2O

2 funciona como o redutor do processo

Exercícios – pág 203Ex. 1 – Dada a seguinte equação iônica de oxirredução da reação, usualmente utilizada em etapas de sínteses químicas, envolvendo o íon dicromato (Cr

2O

72-) e o ácido oxálico (H

2C

2O

4):

Cr2O

72-

+ H

2C

2O

4 + H+

→ Cr3+ + CO

2 + H

2O

Considerando a equação acima e o balanceamento de equações química por oxirredução, a soma total dos coeficientes mínimos e inteiros obtidos das espécies envolvidas e a substância que atua como agente redutor são, respectivamente:

d) 27 e ácido oxálico

Exercícios – pág 203Ex. 2 – A acetona pode ser obtida pela reação do álcool isopropílico com dicromato de potássio, em meio de ácido sulfúrico. Além da acetona, também são produzidos sulfato crômico, sulfato de potássio e água.

a) Esquematize a equação balanceada da reação

b) Calcule o número de oxidação dos elementos químicos envolvidos nos processo de oxidação e redução.

c) Identifique o agente redutor e o agente oxidante na reação

Dúvidas?Dúvidas?

quimica.progressao@gmail.com

Material em http://www.quimica-progressao.blogspot.com.br