OXIRREDUÇÃO

Oxidação e Redução

Quando um metal sofre corrosão, ele perde elétrons e forma cátions:

Ca(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2(g)

Oxidado: o átomo, a molécula ou o íon torna-se mais carregado positivamente.

A oxidação é a perda de elétrons.

Semi-reação de oxidação: Ca(s) Ca2+(aq) + 2e-

Reduzido: o átomo, a molécula ou o íon torna-se menos carregado positivamente.

Redução é o ganho de elétrons.

Semi-reação de redução: 2H+ (aq) + 2e- H2 (g)

Para uma espécie sofrer oxidação outra precisa ser reduzida.

Não há oxidação sem redução.

Reações de oxirredução

• O Zn adicionado ao HCl produz a reação espontânea.

Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+

(aq) + H2(g)

Zn → oxidado (sofreu oxidação), agente de redução

H+ → reduzido (sofreu redução), agente de oxidação

Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+

(aq) + H2(g)- 2 elétrons

2 × (+ 1 elétron)

Números de Oxidação

• Átomo na forma elementar e moléculas na sua forma mais pura:

Fe, P4, Cl2, H2 NOX = zero

• Para um íon monoatômico, a carga no íon é o estado de oxidação:

Al3+ NOX = +3Ni2+ NOX = +2Sn4+ NOX = +4S2- NOX = -2F- NOX = -1

• Hidrogênio

Ligado a não-metais: HF, H2O H+ NOX = +1 Ligado a metais: CaH2 H- NOX = -1

• Oxigênio:

Íon óxido: H2O, CaO O2- NOX = -2Íon peróxido: H2O2, CaO2 O2

2- NOX = -1 Íon superóxido: Li2O4, MgO4 O4

2- NOX = -½

Oxidação de Metais por Ácidos e Sais

• Os metais são oxidados por ácidos para formarem sais:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

• Os metais podem ser oxidados por outros sais:

Fe(s) + Ni(NO3)2(aq) → Fe(NO3)2(aq) + Ni(s)

Fe(s) + Ni2+(aq) → Fe2+

(aq) + Ni(s)

Série de Atividade:

• Alguns metais são facilmente oxidados.

• Série de atividade: é uma lista de metais organizados em ordem decrescente (maior → menor) pela facilidade de oxidação.

• Quanto mais no topo da tabela estiver o metal, mais ativo ele é.

• Qualquer metal pode ser oxidado pelos íons dos elementos abaixo dele.

Exemplo: Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)

Lei da conservação de massa: a quantidade de cada elemento presente no início da reação deve ser igual àquela presente no final.

Cu(s) + 2Ag+(aq) → Cu2+

(aq) + 2Ag(s)

1 mol Cuo → 1 mol Cu2+

2 mols Ag+ → 2 mols Ago

Conservação da carga: os elétrons não são perdidos em uma reação química, apenas transferidos.

Cu(s) + 2Ag+(aq) → Cu2+

(aq) + 2Ag(s)

Cuo → Cu2+ + 2e- (2 elétrons) Ag+ + 1e- → Ago (1 elétron) × 2

BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES REDOX

1) Verificar o número de oxidação de cada espécie. Identificar quem se oxidou e quem se reduziu;

2) Escrever as respectivas semi-reações;

3) Balancear o número de elétrons;

4) Escrever a reação global;

5) Balancear os elementos restantes, exceto oxigênio e hidrogênio;

6) Balancear as cargas;

7) Balancear o oxigênio;

8) Balancear o hidrogênio.