Oxidações 57

Prévia do material em texto

**Oxidações: A Transformação Química que Molda o Mundo ao Nosso Redor**
As oxidações desempenham um papel crucial na química, sendo um processo fundamental que molda muitos aspectos do nosso mundo. Seja na formação de ferrugem em um prego, na combustão de combustíveis ou na respiração celular, as oxidações são onipresentes e influenciam muitos fenômenos químicos. Neste artigo, exploraremos os conceitos básicos das oxidações, a relação com os números de oxidação, e apresentaremos exercícios para fortalecer a compreensão dos estudantes do Ensino Médio.
### **Conceitos Fundamentais de Oxidações**
1. **O Que é Oxidação?**
 - Oxidação é o processo no qual uma substância perde elétrons. Envolve a adição de oxigênio a uma substância ou a perda de hidrogênio.
2. **Números de Oxidação:**
 - Representam a carga que um átomo teria se os elétrons compartilhados em uma ligação fossem atribuídos ao átomo mais eletronegativo.
 - Os números de oxidação ajudam a rastrear as mudanças nos estados de oxidação durante uma reação.
3. **Oxidação e Redução:**
 - **Oxidação:** Ganho de oxigênio ou perda de hidrogênio ou elétrons.
 - **Redução:** Perda de oxigênio ou ganho de hidrogênio ou elétrons.
 - Lembre-se da mnemônica LEO GER: Perda de Elétrons é Oxidação; Ganho de Elétrons é Redução.
### **Exercícios de Aprendizagem sobre Números de Oxidação**
**1. Determine o número de oxidação do enxofre em \(H_2SO_4\).**
Na molécula \(H_2SO_4\), o hidrogênio (\(H\)) tem um número de oxidação de +1 (quando combinado com não-metais), e o oxigênio (\(O\)) tem um número de oxidação de -2. Utilizando a regra de que a soma dos números de oxidação em uma molécula é igual à carga total, podemos encontrar o número de oxidação do enxofre (\(S\)):
\[2 \times (+1) + x + 4 \times (-2) = 0\]
\[x - 7 = 0\]
\[x = +7\]
Portanto, o enxofre tem um número de oxidação de +7.
**2. Na reação \(Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag\), determine o que foi oxidado e o que foi reduzido.**
O cobre (\(Cu\)) passa de 0 para +2, enquanto a prata (\(Ag\)) passa de +1 para 0. Portanto, o cobre foi oxidado (perdeu elétrons) e a prata foi reduzida (ganhou elétrons).
**3. Equilibre a seguinte reação redox: \(Fe^{2+} + MnO_4^- \rightarrow Fe^{3+} + Mn^{2+}\).**
\[Fe^{2+} + MnO_4^- \rightarrow Fe^{3+} + Mn^{2+}\]
**Passos:**
1. Determine os números de oxidação dos átomos envolvidos.
2. Identifique os elementos que estão sendo oxidados e reduzidos.
3. Escreva as semi-reações de oxidação e redução.
4. Balanceie o número de átomos para cada elemento nas semi-reações.
5. Balanceie a carga elétrica ajustando os elétrons nas semi-reações.
6. Some as semi-reações e certifique-se de que o número total de elétrons é igual nas duas partes.
### **Aplicações Práticas das Oxidações**
1. **Corrosão de Metais:**
 - A oxidação de metais como o ferro resulta na formação de ferrugem.
2. **Combustão:**
 - A queima de combustíveis, como gasolina em motores, é uma reação de oxidação.
3. **Respiração Celular:**
 - Processo biológico em que as células extraem energia dos nutrientes.
As oxidações são processos fundamentais na química que têm implicações profundas em nossa vida diária. Ao compreender os conceitos básicos e praticar a determinação de números de oxidação, os estudantes do Ensino Médio estarão preparados para explorar as complexidades das reações redox e sua influência em diversos fenômenos químicos.