VOLUME 2-079-080

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6a regra: Sobre a soma algébrica dos números de oxidação em um
íon poliatômico
Essa regra, como a anterior, envolve a idéia de contabilidade de elétrons.
Se uma espécie é eletricamente neutra, a soma dos números de oxidação
dos átomos que a compõem é igual a zero, que é a carga total da espécie.
Por outro lado, se estamos diante de uma espécie química eletrica-
mente carregada — íons poliatômicos, tais como NO3
#, SO4
2#, PO4
3#, O2
2# e
NH4
" —, a soma de todos os números de oxidação deve resultar na carga
elétrica dessa espécie química. Veja os exemplos esquemáticos : e ;.
Assim, podemos enunciar a última das regras: A soma algébrica dos
números de oxidação dos elementos constituintes de um íon poliatômico
é igual à carga desse íon.
SO O
O
O
"6#2 #2
#2
#2
sulfato (SO4
2#)
S O4
"6 #2
"6 #8 = #2
2#
"5#2
#2
#2NO O
O
nitrato (NO3
#)
N O3
"5 #2
"5 #6 = #1
#: ;
5. Determine o número de oxidação dos elementos destaca-
dos em negrito nas fórmulas a seguir:
a) KMnO4 b) K2Cr2O7 c) Ca3(PO4)2
Resolução
Nessa resolução vamos empregar as regras que foram apre-
sentadas. Lembre-se de que essas regras se baseiam numa
lógica que pode ser compreendida em vez de memorizada.
a) O número de oxidação do potássio (metal alcalino) num
composto é "1 e o do oxigênio é #2. Para achar o do
manganês, vamos usar o fato de a soma de todos os nú-
meros de oxidação ser igual a zero. Usaremos o esquema:
Primeiramente, colocamos os números de oxidação que
conhecemos ("1 e #2). A seguir, multiplicamos o nú-
mero de oxidação de cada elemento pelo número de
átomos presentes na fórmula:
Como a soma total deve resultar em zero, deduzimos
que o número de oxidação do manganês é "7.
b) No caso do K2Cr2O7, resolveremos de modo semelhante:
K Mn O4
= 0
K Mn O4
"1 #2
"1 #8 = 0
K Mn O4
"1 "7 #2
"1 "7 #8 = 0
K2 Cr2 O7
"1 #2
"2 "12 #14 = 0
K2 Cr2 O7
"1 "6 #2
"2 "12 #14 = 0
Ca3 P2 O8
"2 "5 #2
"6 "10 #16 = 0
c) Devemos perceber que Ca3(PO4)2 equivale a “Ca3P2O8”.
A resolução é semelhante à anterior, e nos conduz ao
valor "5 para o número de oxidação do fósforo.
Há, contudo, uma pequena diferença em relação ao caso
anterior. O valor "12, necessário para que a soma total
seja zero, deve-se a dois átomos de crômio. Assim, con-
cluímos que o número de oxidação do crômio é "6.
6. Na questão 2 você determinou o número de oxidação dos
elementos presentes em algumas substâncias. Para treinar
o uso das regras, repita essa determinação naquelas subs-
tâncias, porém desta vez empregando diretamente as regras
em vez da fórmula eletrônica ou estrutural.
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Questõespara fixação Resolva em seu caderno
Capitulo_03 6/21/05, 20:4471
3. REAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO
3.1. Oxidação, redução e número de oxidação
No início do capítulo foi mostrado que uma espécie química sofre
oxidação quando perde elétrons e redução quando recebe elétrons. Vi-
mos, contudo, que há casos em que a equação química que representa a
reação não indica de modo muito evidente que houve oxidação/redução.
O conceito de número de oxidação torna mais prática a identificação
da ocorrência de oxidação/redução, como veremos agora.
O número de oxidação está relacionado à carga elétrica, real ou par-
cial, dos átomos de um elemento em uma substância. Se, numa reação
química, houver aumento do número de oxidação de um certo elemento,
isso indica aumento de sua carga elétrica, o que equivale à perda de elé-
trons, ou seja, oxidação. Um abaixamento do número de oxidação indica,
por outro lado, que ocorreu uma diminuição da carga elétrica, o que equi-
vale a dizer que houve ganho de elétrons, isto é, redução. Assim, com
base no modelo conceitual descrito, podemos generalizar:
Um aumento algébrico do número de oxidação indica oxidação.
Uma diminuição algébrica do número de oxidação indica redução.
7. Abaixo aparecem as fórmulas de alguns ácidos inorgânicos
oxigenados.
Busque uma maneira lógica de relacionar o nome desses
ácidos com o número de oxidação do elemento em negrito
em cada uma das fórmulas.
HClO4 — — —
ácido
perclórico
HClO3 H2SO4 HNO3 H3PO4
ácido ácido ácido ácido
clórico sulfúrico nítrico fosfórico
HClO2 H2SO3 HNO2 H3PO3
ácido ácido ácido ácido
cloroso sulfuroso nitroso fosforoso
HClO — — H3PO2
ácido ácido
hipocloroso hipofosforoso
8. Determine o número de oxidação do fósforo no íon PO4
3#.
Resolução
Podemos resolver de modo similar ao que fizemos na ques-
tão 5, apenas atentando ao fato de que a soma total dos
números de oxidação deve ser igual à carga do íon (#3).
Assim, concluímos que o número de oxidação do fósforo
no PO4
3# é "5:
Observação: O item c da questão 5 envolve o sal fosfato de
cálcio, que é formado pelos íons cálcio e fosfato.
P O4
"5 #2
"5 #8 = #3
3#
PO4Ca
2" 3#
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Para calcular o número de oxidação do fósforo nesse sal,
poderíamos simplesmente trabalhar com o íon fosfato em
separado, como acabamos de fazer, chegando ao mesmo
resultado,"5.
9. Compare o número de oxidação do carbono no ácido carbô-
nico (H2CO3) e nos íons provenientes de sua ionização, o bi-
carbonato (HCO3
#) e o carbonato (CO3
2#).
10. Compare o número de oxidação do enxofre no ácido sulfúri-
co (H2SO4) e nos íons provenientes de sua ionização, o
bissulfato (HSO4
#) e o sulfato (SO4
2#). Que conclusão você tira?
11. Compare o número de oxidação do fósforo no ácido fosfórico
(H3PO4) com o número de oxidação desse mesmo elemento
nos ácidos provenientes da desidratação do ácido fosfórico,
que são o metafosfórico (HPO3) e o pirofosfórico (H4P2O7).
Que conclusão você tira?
12. O propano (C3H8) e o butano (C4H10) são os componentes
principais do gás de cozinha. Suas fórmulas estruturais são:
Determine o número de oxidação do carbono em cada um
desses compostos por meio da fórmula eletrônica e tam-
bém por meio das regras que apresentamos. Há divergên-
cia entre os resultados? Que conclusão você tira deste
exercício?
CH
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C
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HC
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Capitulo_03 6/21/05, 20:4472