2ª Aula da 3ª unidade
Olá pessoal! Essa semana vamos estudar oxidação e redução, é bastante necessário que vocês leiam o texto do resumo e assistam o vídeo para entender o conteúdo.
Oxirredução
As reações químicas que envolvem transferências de elétrons entre as espécies participantes são chamadas de reações de oxirredução. Isso porque quando uma espécie química perde elétrons, diz-se que ela sofreu uma oxidação, enquanto quando se ganha um ou mais elétrons, a espécie química sofreu uma redução.
A redução e a oxidação são processos contrários que ocorrem simultaneamente em uma única reação química. O estudo desse tipo de reação abre um enorme campo de pesquisas com grande importância para a Bioquímica, para a Eletroquímica, para estudos sobre poluição e também para a área de química industrial.
As reações de oxirredução estão presentes nas mais diversas situações de nosso dia a dia, tais como nas indústrias siderúrgicas, nos processos de respiração e na fotossíntese, nas pilhas e baterias usadas nos equipamentos elétricos, nos processos de corrosão, como o enferrujamento, entre outros.
Veja nesta seção os vários aspectos dessas transformações químicas e bioquímicas, que envolvem a mudança na quantidade de elétrons dos átomos das substâncias participantes das reações de oxirredução.
Oxidação e Redução
Na reação de oxidação ocorre a perda de elétrons, enquanto a reação de redução consiste em ganhar elétrons.
A Oxidação pode ocorrer em três circunstâncias: quando se adiciona oxigênio à substância, quando uma substância perde hidrogênio ou quando a substância perde elétrons.
Exemplo: as saladas de frutas tendem a se escurecer quando entra em contato com o ar, isso porque o oxigênio age promovendo a oxidação das frutas. Uma dica para que isso não ocorra é adicionar suco de limão ou laranja, pois a vitamina C presente nas frutas cítricas impede a ação oxidante do oxigênio sobre a salada.
A Redução, por sua vez, é o inverso e ocorre também de três maneiras: quando uma substância perde oxigênio, quando ganha hidrogênio ou quando ganha elétrons.
Exemplo: quando o óxido de cobre (negro) é colocado em aparelhagem apropriada (câmara) para que ocorra sua redução, o gás hidrogênio entra em contato com o óxido de cobre aquecido e, como resultado, ele perde oxigênio e vai aos poucos se tornando rosa, pois está sendo reduzido a cobre.
Reação de oxirredução: sabe-se que oxidação e redução ocorrem juntas na mesma reação química. São reações que transferem elétrons entre substâncias fazendo com que o número de oxidação (nox) de uma substância aumente enquanto o nox de outra substância diminui.
Esse processo não deve ser confundido com as ligações iônicas (em que há transferência de elétrons de uma substância a outra) e sim como um processo de oxidação de uma substância e a redução de outra.
Podemos dizer então que em uma reação a substância que perde elétrons e sofre oxidação é designada agente redutor enquanto a substância que ganha elétrons e sofre redução é designada agente oxidante.
Algumas dessas reações são muito úteis para a indústria. O ferro, por exemplo, é extraído pela combinação do minério de ferro com o monóxido de carbono (CO), num alto-forno. Nessa reação, o minério perde oxigênio para formar o ferro (Fe) e o CO recebe oxigênio para formar o CO2 (dióxido de carbono).
A ferrugem é um dos resultados de uma reação redox, na qual o ferro se oxida e forma o óxido de ferro (ferrugem), e o oxigênio do ar é reduzido.
Outro exemplo de reação redox é o da prata em contato com o ar. Os objetos de prata tendem a perder seu aspecto brilhante com o passar do tempo, se tornando embaçados e com coloração escura. Esse fato ocorre porque os átomos de prata da superfície do objeto reagem com outras substâncias, como o oxigênio. Dizemos então que a prata se oxidou, ou seja, passou por uma reação de óxido redução.
Determinação do Número de Oxidação (NOX)
O número de oxidação (NOX) de um átomo em uma molécula ou de um íon polinuclear corresponde à carga que esse átomo “aparenta” possuir nessas espécies químicas. Ou seja, representa a tendência de um átomo de atrair os elétrons envolvidos na reação que ele está realizando. Portanto, o Nox não é a carga real do átomo, exceto no caso dos íons monoatômicos.
Isso nos leva ao fato de que o Nox deve ser determinado para cada átomo isoladamente. Existem algumas regras que facilitam essa determinação, que são:
1. No caso dos íons simples, isto é, nos íons monoatômicos, o NOX equivale à sua própria carga elétrica. Exemplos:
O2-: Nox = -2
Cl-: Nox = -1
Na+: Nox = +1
Fe2+: Nox = +2
Al3+: Nox = +3
2. No caso de um elemento ou de substâncias simples, que são aquelas compostas de átomos de apenas um tipo de elemento, temos que o NOX é igual a zero. Alguns exemplos de substâncias assim são: O2, N2, H2, He, etc.
Outras regras estão listadas a seguir:
3. O NOX de certos elementos de algumas famílias da tabela periódica são fixos em seus compostos. Exemplos:
Metais alcalinos (família 1 ou IA): NOX igual a +1;
Metais alcalino-terrosos (família 2 ou IIA): NOX igual a +2;
Zinco: NOX igual a+2;
Prata: NOX igual a +1;
Alumínio: NOX igual a +3.
4. Geralmente o NOX do hidrogênio (H) nas substâncias compostas é +1, e do oxigênio é -2;
5. Em compostos binários nos quais os halogênios (elementos da família 17 ou VII A) são os mais eletronegativos, a sua carga é igual a -1;
ATIVIDADE DE AVERIGUAÇÃO
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