Aula Oxi-redução - 01

Prévia do material em texto

1 Química Aplicada à Engenharia – Prof. Rafael Rios 
Aula de Oxi-redução 
Conceitos básicos 
• Reações químicas: processo no qual uma ou mais substâncias reagem entre si 
(reagentes) para a formação de outras substâncias (produtos). 
 
• Representação de uma reação química: 
 Equação Química: REAGENTES � PRODUTOS 
ex: reação entre o sódio metálico e a água 
Equação química: Na + H2O � NaOH + H2 
i) identificar a fase em que estão os componentes 
nomenclatura: (s) – sólido, (l) – líquido, (g) – gasoso, (aq) – aquoso (solução em água) 
Na(s) + H2O(l) � NaOH(aq) + H2(g) 
ii) balancear a equação química – Lei de conservação da massa 
Nº de átomos presente nos reagentes = Nº de átomos presente nos produtos 
2 Na(s) + 2 H2O(l) � 2 NaOH(aq) + H2(g) 
 coeficientes estequiométricos: informam a proporção com que os compostos 
reagem e se formam. 
 
• Tipos de reações: 
- reação de precipitação: cátions e ânions se unem para formar um composto insolúvel. 
ex: Ag+(aq) + NO3-(aq) + Na+(aq) + Cl-(aq) � AgCl(s) + Na+(aq) + NO3-(aq) 
- reação de neutralização: ácido + base � sal + água 
ex: Mg(OH)2(s) + 2 HCl(aq) � MgCl2(aq) + 2 H2O(l) 
- reação de oxi-redução (redox): transferência de elétrons de uma espécie química para 
outra. 
ex: 2 Ca(s) + O2(g) � 2 CaO(s) 
 
2 Química Aplicada à Engenharia – Prof. Rafael Rios 
Ca(s) � carga vai de 0 para +2 � aumento da carga � perdeu elétrons � oxidação 
O2 � carga vai de 0 para -2 � diminuição da carga � ganhou elétrons � redução 
 
• Número de Oxidação (Nox): carga assumida por um átomo quando a ligação 
que o une a outro é quebrada 
O Nox está relacionado ao tipo de ligação entre os átomos a partir de 3 casos: 
1) Composto iônico: ocorre a transferência de elétrons do átomo menos para o mais 
eletronegativo. O Nox é a própria carga do íon. 
ex: NaCl � Na+ + Cl- 
 Nox(Na+) = +1 
 Nox(Cl-) = -1 
2) Composto covalente: o par de elétrons fica com o elemento mais eletronegativo 
ex: HCl � H+ + Cl- 
 Nox(H+) = +1 
 Nox(Cl-) = -1 
 F O N Cl Br I S C P H 
 eletronegatividade 
3) Substâncias simples: não existe diferença de eletronegatividade. O Nox é igual a 
zero. 
ex: N2(g), H2(g), O2(g), Ca(s), S8, P4, Cgrafite 
• Regras para a determinação do Nox: 
1) O Nox dos elementos do grupo 1A e 2A é igual ao número de seu grupo. 
- Metais alcalinos � Nox = +1 
- Metais alcalinos-terrosos � Nox = +2 
 
 
3 Química Aplicada à Engenharia – Prof. Rafael Rios 
ex: LiI � Nox(Li) = +1 
 K2S � Nox(K) = +1 
 CaO � Nox(Ca) = +2 
 SrCl2 � Nox(Sr) = +2 
 
2) O Nox para os halogênios (família 7A) é -1, exceto quando combinado ao oxigênio 
ou outro halogênio mais alto no grupo. 
*O Nox do F é -1 em todos os seus compostos. 
ex: KF � Nox(F) = -1 
 NaCl � Nox(Cl) = -1 
 
3) O Nox para os calcogênios (família 6A) é -2. 
ex: ZnO � Nox(O) = -2 
 MgS � Nox(Mg) = -2 
 
4) O Nox para Ag, Zn, e Al é +1, +2, e +3, respectivamente. 
ex: AgCl � Nox(Ag) = +1 
 ZnS � Nox(Zn) = +2 
 Al2S3 � Nox(Al) = +3 
 
5) O Nox do hidrogênio é +1 quando combinado com não-metais e -1 quando 
combinado com metais. 
ex: H2O � Nox(H) = +1 
 NaH � Nox(H) = -1 
 
6) O Nox para o oxigênio em peróxido é -1. 
ex: H2O2 � Nox(O) = -1 
 Na2O2 � Nox(O) = -1 
 
7) O Nox para substâncias simples é zero. 
ex: N2(g) � Nox(N) = 0 
 
4 Química Aplicada à Engenharia – Prof. Rafael Rios 
8) A soma do Nox de todos os átomos em uma espécie é igual a sua carga total. 
ex: HNO3(aq) � 1.(+1) + 1.Nox(N) + 3.(-2) = 0 
 Nox(N) = +5 
 
 NO3-(aq) � 1.Nox(N) + 3.(-2) = -1 
 Nox(N) = +5 
 
 
Exercício: 
1) Calcule o número de oxidação do Al, H e Br para os compostos presente nos 
reagentes e depois para os compostos presente nos produtos: 
2Al(s) + 6HBr(aq) � 2AlBr3(aq) + 3H2(g) 
 
2) Calcule o número de oxidação do Mg, H e Cl para os compostos presente nos 
reagentes e depois para os compostos presente nos produtos: 
Mg(s) + 2HCl(aq) � MgCl2(aq) + H2(g)