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* * Reações de oxidação-redução são aquelas nas quais elétrons são transferidos entre duas ou mais espécies químicas. Oxidação: perda de elétrons (espécie torna-se mais positivamente carregada). Redução: ganho de elétrons (espécie torna-se mais negativamente carregada). * Regras para determinar estados de oxidação Para um átomo na sua forma elementar o estado de oxidação é sempre zero. Na molécula H2, cada átomo de hidrogênio tem estado de oxidação igual a zero (substâncias simples como Cl2, O2, N2 etc têm estados de oxidação igual a zero). Para qualquer íon monoatômico o estado de oxidação é igual à carga do íon. O estado de oxidação do oxigênio, normalmente é -2. Nos peróxidos (O22-) cada oxigênio tem estado de oxidação -1. * O estado de oxidação do hidrogênio é +1 quando ligado a não metais, e -1 quando ligado a metais. O estado de oxidação do flúor é -1 em todos os compostos. Os outros halogênios têm estados de oxidação -1 na maioria dos compostos binários. Porém, quando combinados com o oxigênio, como os oxiânions, têm estados de oxidação positivos. A soma dos estados de oxidação de todos os átomos em um composto neutro é zero. A soma dos estados de oxidação em um íon poliatômico é igual à carga do íon. * Pratique Determine o estado de oxidação do enxofre em cada um dos seguintes itens: (a) H2S; (b) S8; (c) SCl2; (d) Na2SO3 ; (e) SO42-. -2 0 +2 +4 +6 * * * * Oxidação de metais por ácidos e sais Zn(s) + 2HBr(aq) ZnBr2(aq) + H2(g) Mn(s) + Pb(NO3)2(aq) Mn(NO3)2(aq) + Pb(s) Essas reações são chamadas reações de deslocamento porque o íon em solução é deslocado ou trocado pela oxidação de um elemento. * Tanto o HCl quanto o MgCl2 são eletrólitos fortes e solúveis. O Cl- é um íon espectador. Um íon espectador é aquele que não participa da reação líquida (íon que existe na solução-produto tal como existia na solução-reagente). Equação iônica simplificada: Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+(aq) + H2(g) * Pratique 2) Escreva a equação molecular e a equação iônica simplificada para a reação de alumínio com ácido bromídrico. Equação molecular: 2Al(s) + 6HBr(aq) 2AlBr3(aq) + 3H2(g) Equação iônica: 2Al(s) + 6H+(aq) + 6Br-(aq) 2Al3+(aq) + 6Br-(aq) + 3H2(g) Equação iônica simplificada: 2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g) * * * Pratique 3) Uma solução de cloreto de ferro(II) oxidará o magnésio metálico? Se a oxidação ocorrer, escreva a equação molecular e a equação iônica simplificada para a reação. Dica: a reação só acontecerá se o Mg estiver acima do Fe2+ na série de atividade. Se a reação ocorrer, o íon Fe2+ no FeCl2 será reduzido a Fe, e o Mg elementar será oxidado a Mg2+. * Mg(s) + FeCl2(aq) MgCl2(aq) + Fe(s) Cl- é um íon espectador da solução Equação iônica simplificada: Mg(s) + Fe2+(aq) Mg2+(aq) + Fe(s) * Pratique 4) Quais dos seguintes metais serão oxidados por Pb(NO3)2: Zn, Cu ou Fe? Resposta: apenas Zn e Fe. * Balanceamento de equações de oxidação-redução O balanceamento de uma equação de oxidação-redução não é tão simples como o de uma reação comum. Para balancear uma reação de oxidação-redução, além de ter de balancear a quantidade de matéria antes e depois da reação, devemos balancear a quantidade de elétrons da reação. * BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇAO Regras para o balanceamento pelo método da variação do estado de oxidação: Atribuir o estado de oxidação a todos os átomos; Procurar os elementos que sofrem oxidação-redução; Calcular a variação total, , do estado de oxidação do oxidante e redutor: * 4) Tomar o do oxidante como coeficiente do redutor e vice-versa; 5) Prosseguir o balanceamento da equação por tentativa: Em primeiro lugar devem ser balanceados os átomos que ganham ou perdem elétrons; Em segundo lugar, todos os átomos, com exceção de O e H; Em terceiro lugar, os átomos de O e, por último, os átomos de H. * Ex. 1) P + HNO3 +H2O H3PO4 + NO Regra 1. Regra 2. Regra 3. * Regra 4. 3P + 5HNO3 + H2O H3PO4 + NO Regra 5. 3P + 5HNO3 +H2O 3H3PO4 + 5NO b) O (16 lado esquerdo, 17 lado direito), logo: 3P + 5HNO3 + 2H2O 3H3PO4 + 5NO c) H (9 lado esquerdo, 9 lado direito: OK) * Ex. 2) MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2 * Ex. 2) MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2 Regra 1. Regra 2. Regra 3. Mn: = 2 x 1 = 2 Cl: = 1 x 2 = 2 Neste caso, é possível simplificar os coeficientes. * Regra 4. 1MnO2 + 1HCl MnCl2 + H2O + Cl2 Regra 5. a) Mn (1 lado esquerdo , 1 lado direito) b) Cl (1 lado esquerdo, 4 lado direito), logo: MnO2 + 4HCl MnCl2 + H2O + 1Cl2 c) O (2 lado esquerdo, 1 lado direito), logo: MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + 1Cl2 d) H (4 lado esquerdo, 4 lado direito: OK) *
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