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Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Lei de Lavoisier “Numa reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.” C + O2 → CO2 3g + 8g → 11g Lei de Proust "Uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa". C + O2 → CO2 3g + 8g → 11g 6g + 16g → 22g 9g + 24g → 33g Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Átomos 2 3 + 2 3 − 1 3 = 3 3 = 1 2 3 − 1 3 − 1 3 = 0 3 = 0 Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Radiação alfa Radiação beta Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Camada de Valência íon Mg2+ • O número de elétrons na camada de valência é o responsável pelas propriedades químicas semelhantes entre os diferentes elementos que pertencem à mesma família Cátion Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Diagrama de Pauling Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Potencial de Ionização • É a energia necessária para “arrancar” um elétron de um átomo no estado gasoso mediada em elétron-volt (eV) ou kJ/mol ( 1 eV = 96,4 kJ/mol) Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Regra do Octeto • Os átomos dos elementos ligam-se uns aos outros na tentativa de completar a sua camada de valência • “Um átomo adquire estabilidade quando possui 8 elétrons na camada mais externa (camada de valência), ou 2 elétrons quando possuem apenas uma camada.” Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Ligações Iônicas ou Eletrovalente . • Ocorre quando um elemento metálico reage com um ametálico. • Metais possuem 1, 2, ou 3 elétrons na última camada (doam elétrons - cátions) se ligam com ametais que possuem 5, 6 ou 7 elétrons (recebem elétrons - ânions). Ligações Covalentes • Os átomos compartilham seus elétrons presentes na camada de valência para obter o octeto completo • Ocorre entre: Ametal - Ametal, Ametal – hidrogênio, hidrogênio – hidrogênio. Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução • Oxirredução • A oxidação ocorre quando o átomo perde elétrons, que como são partículas negativas, a carga elétrica (Número de oxidação – Nox) da espécie que perdeu elétrons aumenta, “ficando mais positiva”. • A redução corresponde ao processo inverso, ou seja, a espécie química ganha elétrons e fica com o Nox menor, “mais negativo”. • Permite calcular as cargas de Ânions Oxigenados e Ânions Não Oxigenados; • Nomenclatura de cátions e ânions; • Determinar as fórmulas químicas de compostos iônicos • Fazer balanceamento de equações químicas. • Eletroquímica, ramo da química que estuda Pilhas e Eletrólise. Nox = Carga Elétrica Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução • Regra básica da Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Oxirredução Cloreto de Sódio • O sódio cede definitivamente um elétron para o cloro, formando o cátion Na+ • Perdeu um elétron, sofre oxidação, • Seu Nox aumentou de zero para +1 • O cloro recebe um elétron, formando o ânion cloreto (Cl-) • Sofre redução, • Seu Nox diminuil de zero para -1 • Quem Perde elétron é o agente Redutor • Quem ganha elétron é o agente Oxidante Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Número de Oxidação (Nox): • É a carga elétrica do íon • O número de elétrons que o átomo ganhou ou perdeu 𝑁𝑎+𝐶𝑙− ቊ𝑁𝑎 + → 𝑁𝑜𝑥 = +1 𝐶𝑙− → 𝑁𝑜𝑥 = −1 𝐹𝑒2+𝑂2− ቊ𝐹𝑒 2+ → 𝑁𝑜𝑥 = +2 𝑂2− → 𝑁𝑜𝑥 = −2 Fe(s) → Fe 2+ + 2e- (oxidação do ferro) O2 + 2H2O + 4e - → 4OH- (redução do oxigênio) 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2 ou Fe2O3 . 3H2O (equação geral da formação da ferrugem) Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Átomos em equilíbrio Reação de oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Número de Oxidação Usual Nox máximo = nº da coluna Nox mínimo = nº da coluna - 8 Metais tem Nox positivo Ametais podem ter Nox positivo ou negativo Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução 1A Metais Alcalinos 2A Metais Alcalino-Terrosos 3A Família do Boro 4A Família do Carbono 5A Família do Nitrogênio 6A Calcogênios 7A Halogênios • Os elementos representativos que sofrem hibridização (grupos 14, 15, 16 e 17) têm mais de um número de oxidação, mas estes estão restritos também às distribuições eletrônicas da última camada dos elementos. http://www.tabelaperiodicacompleta.com/metais-alcalinos http://www.tabelaperiodicacompleta.com/metais-alcalino-terrosos http://www.tabelaperiodicacompleta.com/familia-do-boro http://www.tabelaperiodicacompleta.com/familia-do-carbono http://www.tabelaperiodicacompleta.com/familia-do-nitrogenio http://www.tabelaperiodicacompleta.com/calcogenios http://www.tabelaperiodicacompleta.com/halogenios Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução 1) Os metais alcalinos tem Nox = +1 (em compostos), pois tendem a perder 1 elétron. 2) Os metais alcalinos terrosos tem Nox = +2 (em compostos), tendem a perder 1 elétron. 3) Os halogênios em compostos iônicos têm Nox = - 1, • Exceto em compostos covalentes com oxigênio onde têm Nox variável tendendo a sofrer hibridização com orbitais d vazios. • Ex.: HClO4 , HClO2 , HBrO3 , HIO4 (oxoácidos). Exceção: Flúor (Nox = - 1). 4) O oxigênio tem Nox variável por causa dos vários tipos de óxidos existentes. • No peróxido (O2 -2) o Nox = -1 . • No superóxido , o Nox = -1/2 . • Em compostos com flúor (mais eletronegativo), o Nox = +2. Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução 5) Os outros calcogênios têm Nox = -2 quando em compostos iônicos. Em compostos covalentes com oxigênio e halogênios, os calcogênios assumem Nox variável, pois o oxigênio e halogênios os ‘induzem’ a hibridizarem seus orbitais e fazerem várias ligações covalentes (oxigênio e halogênios são mais eletronegativos). Ex.: H2SO4, H2SO3, SO2, SO3, H2S2O6. 6) O nitrogênio e o fósforo têm vários Nox pois formam vários óxidos e oxoácidos diferentes (NO, NO2, N2O, N2O4, N2O5, N2O3, P4O6, P4O10 , P4O7, HNO3, HNO2, H3PO4, H4P2O7, H3PO3). Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução 7) Os outros elementos do grupo do nitrogênio têm Nox variável pois formam compostos covalentes com o oxigênio e halogênios que os ‘induzem’ a hibridizarem seus orbitais fazendo várias ligações covalentes. 8) O hidrogênio tem Nox = +1 quando ligado a um ametal e Nox = -1 quando ligado a um metal. 9) Ga, In e Tl têm Nox = +1; Ge, Sn e Pb têm Nox = +2; As, Sb e Bi têm Nox = +3 por causa do efeito do par inerte queestá próximo do núcleo. Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução • Atenção na tabela acima dos elementos com apenas um número de oxidação e aqueles do mesmo grupo com números de oxidação iguais. *Nox (N) = -3; -2; -1; -1/3; +2; +3; 4; +6 *Nox (P) = -2; -3; +1; +3; +4; +5 Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Sulfeto de Alumínio Faça para o Fluoreto de Alumínio 2 átomos 3 Íons cedidos de cada átomo 3 átomos 3 Íons recebidos por cada átomo 2 ∗ +3 − 3 ∗ −2 = 0 6 − 6 = 0 Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Redox Ligações Covalentes ቐ 𝑂2− → 𝑁𝑜𝑥 = −2 𝐶4+ → 𝑁𝑜𝑥 = +4 𝑂2− → 𝑁𝑜𝑥 = −2 Equação de Oxirredução Qual o Nox do Enxofre na substância? R: Nox do S = +6 Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Calcule o nº de oxidação (NOX) das seguintes sustância: KClO2 SrCO3 MgSiO3 Nos íons De Mn em MnO 4 − De P em P2𝑂7 4− De N em N𝐻4 + Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução • Ácidos: Compostos que, em solução aquosa, se ionizam produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (𝐻+). • Bases ou Hidróxidos: Compostos que, por dissociação iônica, liberam, como íon negativo, apenas o ânion hidróxido, (𝑂𝐻−), também chamado oxidrila ou hidroxila. Ácidos Hidróxidos Prof. MSc. Vicente Oliveira Vicente Oliveira Engenharia Revisão: Oxirredução • Sais: Compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente do 𝐻+ e um ânion diferente do 𝑂𝐻−. • Óxido: Compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
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