NUMERO DE OXIDAO Modernamente, valncia conceituada em termos de estado de oxidao. O nmero que indica o estado de oxidao do elemento denominado nmero de oxidao. Assim, por exemplo, no NaCl a valncia do cloro l e a do sdio tambm 1; o nmero de oxidao do cloro l e o do sdio + 1. No cloreto de sdio, o cloro e o sdio tm, pois, o mesmo nmero de valncia, mas nmeros de oxidao diferentes. Encontram-se, portanto, em diferentes estados de oxidao. Nmero de oxidao de um elemento o nmero de eltrons que um tomo pode perder ou ganhar quando participa de uma combinao qumica. Em termos de nmero de oxidao, diz-se que h oxidao quando o nmero de oxidao aumenta e reduo quando o nmero de oxidao diminui. Em termos de eltrons, diz-se que oxidao a perda de eltrons e reduo o ganho de eltrons. Como o nmero de oxidao define o estado de oxidao do elemento, conclui-se que o estado de oxidao significa simultaneamente a oxidao e reduo. Em outras palavras, suprimiu-se o termo reduo. Fala-se apenas em estado de oxidao que traduzido por um nmero o nmero de oxidao. Variao do Nmero de Oxidao: O nmero de oxidao pode variar de 7 a + 7 podendo ser zero. (J o nmero de valncia s pode variar de l a 7.)-7 -6 -5 -4 -3 -2 -l 0+1 + + + + 2 3 4 5 + + 6 7

l

l

l

l

l

l

l loxidao reduo

l

l

l

l

l

l

!

Classificao. Quanto ao nmero de oxidao, os elementos metlicos e no-metlicos se classificam em dois grupos: elementos de nmero de oxidao fixo e elementos de nmero de oxidao varivel. Metais. Os metais mais comuns so: Metais + 1 : Rb, Cs, Li, Na e K (metais alcalinos) e Ag Sr, Ra (metais alcalino-terrosos), Be, Mg,

com + 2 : Ca, Ba, N. O. ' e Cd. fixo + 3 : Al e Bi +1 Metais com +1 N. 0. varivel + 2 + 2 e + 2 e + 3 e + 3 e + 4

Hg+1 e Hg+2 Cu+1 e Cu+2 { Au+1 e Au+3 Fe+2 e Fe+3 Ni+2 e Ni+3 Co+2 e Co+3 Sn+2 e Sn+4 P +2 eP +4 t t

Para os metais que apresentam dois estados de oxidao costume obedecer seguinte regra de nomenclatura: "d-se o nome do elemento com a terminao oso quando se encontrar no menor estado de oxidao e io no maior." Exemplos: FeCl2 cloreto ferroso FeCl3 cloreto frrico SnCl2 cloreto estanoso SnCl4 cloreto estnico

Apresentando maior variabilidade de nmero de oxidao, temos os seguintes metais: Cromo: Cr+2, Cr+3, Cr+6 Chumbo: Pb+2, Pb+s, Pb+4 Mangans: Mn+2, Mn+3, Mn+4, Mn+6, Mn+7. No-Metais. Quanto aos no-metais poucos apresentam nmero de oxidao fixo. (Flor Haiognios {Cloro j Bromo (Oxignio Calcognios {Enxofre Selnio (Telrio Cl-1, ,FCl+1,,Br+5, Cl+4, Cl+5, Cl+7 Br1-1 Br Cl+3 F- +1

: O-2 : S-2, S+4, S+6 : Se-2, Se+4, Se+6 : Te-2, Te+4, Te+6

Observaes: a)Nos compostos oxigenados os no-metais tm nmero de oxidao varivel e sempre positivo. Ligam-se por covalncia. b)Nos compostos binrios no-oxigenados o nmero de oxidao dos no-metais fixo e sempre negativo. As ligaes so por eletro valncia. Determinao do Nmero de Oxidao. A determinao do nmero de oxidao de um elemento baseada no seguinte princpio: "Na frmula molecular de um composto, a soma algbrica dos nmeros de oxidao de todos os tomos dos elementos sempre igual a zero. Exemplos:+1 + 3 - 4

3.1 H N O2 oxidao + 3. +1 .+5 -6 3.2 H' -N 0 3 oxidao +5.+2 + 4 - 6

................

o nitrognio tem nmero de

.............

o nitrognio tem nmero de-

3.3 H2 S O3 oxidao + 4.+ + 2 6 -8

............... o enxofre tem nmero de

3.4 H2 S O4 oxidao + 6.+ + 1 5 -6

............... o enxofre tem nmero de

3.5 K Cl 0 3 oxidao + 5.

........

o cloro tem nmero de

Conhecendo-se os elementos de nmero de oxidao fixo, podese ento, determinar os nmeros de oxidao dos elementos que tm variabilidade de nmero de oxidao. Para isso, leva-se em conta as seguintes consideraes: 1 O nmero de oxidao do hidrognio + l (exceto nos hidretos de metais ativos onde 1). 2 O nmero de oxidao do oxignio 2 (exceto nos perxidos onde 1). 3 O nmero de oxidao dos halognios (F, Cl, Br e I) sempre l em todos os compostos no-oxigenados. 4 O nmero de oxidao do enxofre 2 em todos os compostos no-oxigenados. 5 O nmero de oxidao dos metais alcalinos e da prata sempre + 1. 6 O nmero de oxidao dos metais alcalino-terrosos e do Be, Mg, Zn e Cd sempre +2.

7 O nmero de oxidao do alumnio e bismuto +3. 8 O nmero de oxidao de qualquer elemento livre, isto , no combinado, zero. 9 A soma algbrica dos nmeros de oxidao dos elementos de um composto sempre igual a zero. 10 Nos ons a soma algbrica dos nmeros de oxidao dos elementos sempre diferente de zero. O nmero de oxidao de um on o mesmo que a sua carga. Assim:+1 + 5 -6

3.6 K nitratos.+5 -6

N

03. O nitrognio +5 a caracterstica dos

Logo, N 3.7 + 6 -8

O3+2

= NO3- = NO3-1.+6 -8

K2

S

0 4.

O enxofre +6 a caracterstica dos

sulfatos. Logo, S O4 = S04-2 = S04-2 Exemplos:+3 + -8 5

3.8 H3 P oxidao + 5.+1

04

...............

o fsforo tem nmero de

+ 7 - 8

3.9 K Mn 04 de oxidao +7.+2 +12 -14

.............

o mangans tem nmero

3.10 - Na2 B4 oxidao +3.

O7

................

o boro tem nmero de

+ 2 +12 -14

3.11 Ba Cr2 O7 oxidao +6.-3 + 4 -l

.............

o cromo tem nmero de

3.12 N H4 de oxidao -3.O +2 -2

Cl

.............

o nitrognio tem nmero

3.13 C H2 O de oxidao zero.-2 +4 -2

.............

o carbono tem nmero

3.14 C H4 de oxidao -2.+2 +2

O-4

.............

o carbono tem nmero

3.15 C H2 O2 de oxidao +2.Observaes:

..............

o carbono tem nmero

a) O mangans, o chumbo, nquel e o cobalto somente nos xidos que apresentam variabilidade de nmero de oxidao. Nos sais normais e, nas bases, o nmero de oxidao usual desses elementos + 2 .

Exemplos: MnCl2 PbCl2 NiC12 CoCl2 b) O cromo s oxidaonos xidos; oxidao usual +3.

MnS04 Mn(NO3)2 PbS04 Pb(N03)2 NiS04 Ni(NO3)2 CoS04 Co(N03)2 apresenta variabilidade de nmero de nos sais normais e nas bases o nmero de

Exemplos: CrCl3 Cr2(S04)3 Cr(N03)3 c) Os nmeros de oxidao domangans, chumbo e cromo so, respectivamente +2 e +3 quando esses metais funcionam como cations, isto , nos sais normais. Nos sais complexos, onde esses metais combinados ao oxignio funcionam como anlons, o nmero de oxidao j outro. Exemplos: KMn04 (permanganato de potssio): CaMn04 (manganato de clcio) : BaCrO4 (cromato de brio) : Ag2Cr2O7 (dicromato de prata) : Mn+7 Mn+6 Cr+6 Cr+6

EXERCCIOS COM RESPOSTAS

Determinar o nmero de oxidao dos elementos que possuem variabilidade de nmero de oxidao, nos seguintes compostos: 316 CaF2 3.24 C3H8O 317 NaClO 3.25 Ca3(PO4)2 318 KBrO3 3.26 Pb3(AsO3)2 319 NaIO4 3.27 (NH4)2MoO4 320 K2 S0 4 3.28 H2PtCl6 321 AgN03 3.29 Mg2P2O7 322 Sn(OH)4 3.30 Na2H2Sb207 323 C6H6