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1 Disciplina: Química Professor: Bruno Rocha Santos Lemos Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Reações de Oxirredução Reações Redox 2 Definição em termos dos átomos de oxigênio Oxidação é o ganho de oxigênio por uma substância e Redução é a retirada de oxigênio de uma substância. Forno Siderúrgico Oxidação Vinho Vinagre REDUÇÃO OXIDAÇÃO Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) Química - Prof. Bruno Lemos 2 Definição 3 Definição em termos da transferência de elétrons Oxidação Redução Agente oxidante Agente Redutor Perda de elétrons Ganho de elétrons Química - Prof. Bruno Lemos 4 Definição em termos da variação do Nox Oxidação é aumento algébrico do número de oxidação. Redução é a diminuição algébrica do número de oxidação. Número de Oxidação (Nox): Carga que o átomo tem ou aparenta ter em determinada substância Reações Redox Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) Zn é oxidado (agente redutor) Cu2+ é reduzido (agente oxidante) Química - Prof. Bruno Lemos 3 Cu (s) + Ag+(aq) → Cu2+(aq) + Ag (s) (Incolor) (azul) 5 Balanceamento Todas reações de oxirredução devem ser balanceadas tanto para MASSA quanto para CARGA. Em meio neutro (Método íon-elétron): Cu(s) Ag+(aq) NOBREZA está relacionado a maior dificuldade de oxidação do metal Estratégia: a) Separar as semirreações. b) Balancear cada semirreação: c) Igualar o número de elétrons de cada semirreação e somar os processos para obter a equação balanceada global. 1°) Balancear a quantidade de elementos; 2°) Adição de elétrons para balancear a carga de semirreação; Química - Prof. Bruno Lemos +1 0 Cu (s) + Ag+(aq) → Cu2+(aq) + Ag (s) (Incolor) (azul) 6 Balanceamento Todas reações de oxirredução devem ser balanceadas tanto para MASSA quanto para CARGA. Em meio neutro (Método íon-elétron): Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2 e- -20 +2 Ag+ (aq) → Ag (s)+ 1 e- -1 (x1) (x2) Reação de Oxidação Reação de Redução Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2 e- 2 Ag+ (aq) → 2 Ag (s)+ 2 e- Cu (s) + 2 Ag+ (aq) → Cu2+ (aq) + 2 Ag (s) 0 +2 +2 0 Cu(s) Ag+(aq) NOBREZA está relacionado a maior dificuldade de oxidação do metal Química - Prof. Bruno Lemos 4 Balanceamento 7 Em meio ácido (Método íon-elétron): Balancear a equação iônica global para reação do cátion dioxovanádio (VO2 +), com Zinco em MEIO ÁCIDO. Zn (s) + VO2 + (aq) → Zn2+ (aq) + VO2+ (aq) Estratégia: a) Separar as semirreações; b) Balancear cada semirreação: c) Iguale o número de elétrons de cada semirreação e some os processos para obter a equação balanceada global. 1°) Elementos diferentes de H e O; 2°) Átomos de O adicionando H2O; 3°) Átomos de H, adicionando H+ (meio ácido); 4°) Adição de elétrons para balancear a carga da semirreação. Química - Prof. Bruno Lemos Balanceamento 8 Em meio ácido (Método íon-elétron): Balancear a equação iônica global para reação do cátion dioxovanádio (VO2 +), com Zinco em MEIO ÁCIDO. Zn (s) + VO2 + (aq) → Zn2+ (aq) + VO2+ (aq) Zn (s) → Zn2+ (aq) VO2 + (aq) → VO2+ (aq) Reação de Oxidação + H2O (l) Reação de Redução2 H +(aq) + 0 +2 +2 +1 +2 0 + 2 e- -2 + 1 e- -1 (x1) (x2) Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- 2 VO2 + (aq) → 2 VO2+ (aq) + 2 H2O (l) 4 H +(aq) + + 2 e- Zn (s) + 2 VO2 + (aq) + 4 H+ (aq) → Zn2+ (aq) + 2 VO2+ (aq) + 2 H2O (l) 0 +2 +4 +2 +4 0 Química - Prof. Bruno Lemos 5 Balanceamento 9 Em meio básico (Método íon-elétron): Balancear a equação iônica global abaixo, considerando que o processo químico ocorre em MEIO BÁSICO. CN- (aq) + MnO4 - (aq) → CNO- (aq) + MnO2 (s) Estratégia: a) Separar as semirreações. b) Balancear cada semirreação: c) Iguale o número de elétrons de cada semirreação e some os processos para obter a equação balanceada global em meio ácido; d) Adicione OH- nos dois termos da reação para neutralizar os íons H+ e obter a reação global em meio básico. 1°) Elementos diferentes de H e O; 2°) Átomos de O adicionando H2O; 3°) Átomos de H, adicionando H+ (considerando meio ácido); 4°) Adição de elétrons para balancear a carga da semirreação; Química - Prof. Bruno Lemos 2 MnO4 - (aq) → 2 MnO2 (s) + 4 H2O (l)8 H +(aq) + + 6 e- 3 CN- (aq) → 3 CNO- (aq) + 6 e-3 H2O (l) + + 6 H +(aq) Balanceamento 10 Em meio básico (Método íon-elétron): Balancear a equação iônica global abaixo, considerando que o processo químico ocorre em MEIO BÁSICO. CN- (aq) + MnO4 - (aq) → CNO- (aq) + MnO2 (s) CN- (aq) → CNO- (aq) MnO4 - (aq) → MnO2 (s) Reação de Oxidação + 2 H2O (l) Reação de Redução4 H +(aq) + 0 -1 -1 +2 +4 -1 0 0 + 2 e- -2 + 3 e- -3 (x3) (x2) H2O (l) + + 2 H +(aq) 2 1 2 H+(aq) + 3 CN- (aq) + 2 MnO4 - (aq) → 3 CNO- (aq) + 2 MnO2 (s) + 1 H2O (l)2 OH - + + 2 OH- 1 1 H2O (l) + 3 CN - (aq) +2 MnO4 - (aq) → 3 CNO- (aq) + 2 MnO2 (s) + 2 OH - (aq) 0 -3 -2 -3 0 -2 Química - Prof. Bruno Lemos 6 Referências Bibliográficas 11 • Chang, R.; Goldsby, K. Química. 11ª Edição. São Paulo: Editora Mc Graw Hill Education. Porto Alegre. 2013. 1152 p. • Atkins, P. W.; Jones, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 7ª Edição. Porto Alegre: Bookman, 2018. 1094 p. Química - Prof. Bruno Lemos
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