Reações de Oxirredução e Determinação de NOx

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ELETROQUÍIMICA
Química I
Profa. Giovanna Ciutti
Contato: @estudecomgiutti
Reação de oxirredução
 Consistem em reações químicas que envolvem transferência de elétrons entre as espécies participantes: oxidação (perda de elétrons) e redução (ganho de elétrons).
 As reações de oxirredução ocorrem sempre juntas: nenhuma substância sofre oxidação sem que outra sofra redução.
 Exemplo:
Semirreação de oxidação: 2Fe(s) →  2Fe2+(s) + 4e-
Semirreação de redução: O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)
Reação global: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe(OH)2(s)
 O número de elétrons perdidos na oxidação é sempre igual ao número de elétrons recebidos na redução.
NOX
 Consiste na carga elétrica que o elemento adquire quando realiza uma ligação iônica ou o caráter parcial (δ) que ele adquire quando realiza uma ligação predominantemente covalente.
Conceitos para determinação DE NOX
 O NOx é igual à carga elétrica real em um íon mononuclear em compostos iônicos. 
Exemplo:
NaCl 
Na+ Cl-
NOx(Na) = +1 e NOx(Cl) = -1
Conceitos para determinação DE NOX
 O NOx de um elemento químico em uma molécula ou íon polinuclear é igual à carga elétrica aparente que ele teria se os elétrons compartilhados das ligações covalentes fossem considerados pertencentes ao elemento mais elétron negativo.
Fila de eletronegatividade: 
(mais eletronegativo) F, O, N, Cl, Br, I, S, P, H, metais (menos eletronegativo)
Exemplo: 
H2SO4
Conceitos para determinação DE NOX
 A soma dos NOx dos componentes de uma fórmula química é igual a zero:
 A soma dos NOx dos componentes de um íon polinuclear é igual à sua carga elétrica:
Determinações conceituais de NOX
 Substâncias simples (H2, Cl2): NOx = 0 → não existe diferença de eletronegatividade.
 Compostos covalentes: analisar eletronegatividade dos elementos químicos envolvidos.
Determinações conceituais de NOX
 Compostos iônicos: usar cargas iônicas para determinar NOx quando forem compostos por metais e ametais.
Determinações conceituais de NOX
 NOx fixos:
- Família 1A, Ag → NOx = +1 - H (maioria) → NOx = +1 
- Família 2A, Zn → NOx = +2 - H (hidretos) → NOx = -1
 Al → NOx = +3 - O (maioria) → NOx = -2
 Família 7A → NOx = - 1 (se à direita) - O (fluoretos) → NOx = +1 ou +2
 S → NOx = -2 (se à direita) - O (peróxidos) → NOx = +1
 - O (superóxidos) → NOx = -1/2 
Determinações conceituais de NOX
Reação de oxirredução
 A reação de oxirredução pode ser verificada pela variação do número do NOx das espécies envolvidas:
- oxidação: perda de elétrons (Nox aumentOU → elemento oxidou);
- redução: ganho de elétrons (Nox diminuIU → elemento reduziu).
Reação de oxirredução
 Agente oxidante: promove a oxidação e, portanto, reduz;
 Agente redutor: promove a redução e, portanto, oxida.
Agente redutor/oxidante equivale ao composto inteiro, enquanto quem oxida/reduz equivale ao elemento químico.
 Exercício proposto (apostila 4 – página 29):
1.) Determine o NOx dos elementos sublinhados a seguir:
a.) Cl2
b.) Na(s)
c.) Na2O
d.) H2SO4
e.) CrO42-
 Exercício proposto (apostila 4 – página 29):
2.) O cloro forma diversos compostos úteis e, em alguns cloretos metálicos, são empregados catalisadores como, por exemplo, o AlCl3. O ácido hipocloroso (HClO) é empregado na depuração de águas. O clorato de sódio (NaClO3) é empregado para o branqueamento do papel e o clorito de sódio (NaClO2) é usado para produzir dióxido de cloro (ClO2), usado como desinfetante. O ácido perclórico (HClO4) é um ácido oxidante, empregado na indústria de explosivos. Qual opção apresenta o composto com menor numero de oxidação para o cloro?
a.) HClO4
b.) HClO
c.) NaClO3
d.) AlCl3
e.) NaClO2
 Exercício proposto (apostila 4 – página 30):
3.) (Vunesp) Em 1962, foi divulgada a preparação do tetrafluoreto de xenônio, pela combinação direta do xenônio com flúor, ambos gasosos, sob altas pressões.
Escreva a equação química balanceada da reação, indicando os números de oxidação dos elementos químicos nos reagentes e no produto.
 Exercício proposto (apostila 4 – página 30):
4.) (Fuvest) Oxalato de cálcio (CaC2O4) aquecido ao ar decompõe-se gradativamente, seguindo duas etapas (I e II). As equações das reações e as respectivas faixas de temperatura em que elas ocorrem são dadas a seguir:
Qual das equações dadas representa um reação de oxirredução? Justifique.
Exercício proposto (apostila 4 – página 30):
5.) (PUC-SP) Considere as seguintes reações:
Desse conjunto, não podem ser consideradas reações de oxidorredução:
a.) as reações I, III e V;
b.) as reações II, III e V;
c.) as reações IV e V;
d.) as reações II, III, IV e V;
e.) as reações II e V.
Exercício proposto (apostila 4 – página 30):
6.) (Unicamp) Nas salinas, após a remoção da maior parte dos sais da água do mar, sobra uma solução que contém ainda muitos componentes, como o brometo (Br‾). Borbulhando-se nessa solução uma corrente de gás cloro (Cl₂), numa certa temperatura, obtêm-se de vapores de bromo (Br₂).
a.) Escreva a equação da reação do brometo com o cloro.
b.) Indique qual o oxidante e qual o redutor.
Exercício proposto (apostila 4 – página 30):
7.) (Vunesp) Quando uma solução aquosa de K2Cr2O7 é adicionada a uma solução aquosa de cloreto ferroso, formam-se íons ferro (III) e crômio (III).
a.) Identifique o agente oxidante e o agente redutor da reação.
b.) Indique o número de elétrons cedidos e recebidos pelos agentes.
Orientação de estudos
 Leitura do capítulo “Oxidação e redução de compostos inorgânicos”: apostila 4 – páginas 27 a 30.
 Apostila 4 – página 49: exercícios escritos 29 a 38.
 Apostila 4 – página 60: exercícios testes 39 a 45.
 Lista 14: “Oxirredução”.
Obrigada a todos!
Bons estudos.