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OXIDAÇÃO E REDUÇÃO Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto Fe (s) + 2 HCl (aq) H2 (g) + FeCl2 (aq) Prof. Agamenon Roberto Fe (s) + 2 HCl (aq) H2 (g) + FeCl2 (aq) Fe (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl – (aq) H2 (g) + Fe2+ (aq) + 2 Cl – (aq) 2 e – O “ Fe “ cedeu elétrons O “ H+ “ recebeu elétrons O “ Fe “ sofreu OXIDAÇÃO O “ H+ “ sofreu REDUÇÃO Prof. Agamenon Roberto Oxidação é a PERDA de ELÉTRONS Redução é o GANHO de ELÉTRONS Fe (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl – (aq) H2 (g) + Fe2+ (aq) + 2 Cl – (aq) 2 e – Prof. Agamenon Roberto Número de oxidação (Nox) Fe (s) + 2 H+ (aq) + 2 Cl – (aq) H2 (g) + Fe2+ (aq) + 2 Cl – (aq) É o número que mede a CARGA REAL ou APARENTE de uma espécie química zero + 1 – 1 zero + 2 – 1 H2 Nox = 0 P4 He Prof. Agamenon Roberto Todo átomo em uma substância simples possui Nox igual a ZERO REGRAS PARA O CÁLCULO DO NÚMERO DE OXIDAÇÃO – 1 + 1 + 1 + 1 Prof. Agamenon Roberto Sobre o HIDROGÊNIO em seus compostos Nox = + 1 Quando o hidrogênio se liga aos não metais Nox = – 1 Quando o hidrogênio se liga aos metais HBr H2O NH3 – 1 BaH2 NaH Prof. Agamenon Roberto – 2 – 2 Sobre o OXIGÊNIO em seus compostos Nox = – 2 O oxigênio por regra geral H2O H2CO3 – 1 – 1 – 1 Prof. Agamenon Roberto Sobre o OXIGÊNIO em seus compostos Nox = – 1 O oxigênio nos PERÓXIDOS H2O2 Na2O2 BaO2 Alguns átomos em uma substância composta possui Nox CONSTANTE Ag, 1A H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr AgNO3 KBr Prof. Agamenon Roberto Nox = + 1 Nox = + 1 Nox = + 1 Cd, 2A Zn, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra CaCO3 MgBr2 Alguns átomos em uma substância composta possui Nox CONSTANTE Nox = + 2 Nox = + 2 Nox = + 2 Prof. Agamenon Roberto Alguns átomos em uma substância composta possui Nox CONSTANTE Al Nox = + 3 Al2O3 AlBr3 Nox = + 3 Prof. Agamenon Roberto calcogênios (O, S, Se, Te, Po) quando for o mais eletronegativo (no final da fórmula) Nox = – 2 H2S Alguns átomos em uma substância composta possui Nox CONSTANTE Al2O3 Nox = – 2 Nox = – 2 Prof. Agamenon Roberto halogênios (F, Cl, Br, I, At) quando for o mais eletronegativo (no final da fórmula) AlCl3 HF Alguns átomos em uma substância composta possui Nox CONSTANTE Nox = – 1 Nox = – 1 Nox = – 1 Prof. Agamenon Roberto Todo átomo em um íon simples possui Nox igual a CARGA DO ÍON Nox = + 3 Al3+ Nox = + 2 Ca2+ Nox = – 1 F – Nox = – 2 O2 – Prof. Agamenon Roberto A soma algébrica do Nox de todos os átomos em uma substância composta é igual a ZERO NaOH (+1) + (– 2) + (+1) = 0 Al2O3 2 . (+3) + 3 . (– 2) = 0 (+6) + (– 6) = 0 (+1) (+1) (– 2) (+3) (– 2) Prof. Agamenon Roberto x + 4 . (– 2) = – 2 x – 8 = – 2 x = 8 – 2 A soma algébrica do Nox de todos os átomos em Um complexo é igual à CARGA DO ÍON ( x ) (– 2) SO4 2 – x = + 6 Prof. Agamenon Roberto 01)(PUC-MG) Nos compostos CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3Cl, e CH4, os números de oxidação dos carbonos são respectivamente: + 4, + 2, 0, – 2, – 4. – 4, – 2, 0, + 2, + 4. + 4, + 2, + 1, – 2, + 4. – 2, + 4, 0, + 2, + 4. – 2, – 4, – 2, + 2, – 4. Prof. Agamenon Roberto Pág.127 Ex.03 02) Compare o número de oxidação do enxofre no ácido sulfúrico (H2SO4) e nos íons provenientes de sua ionização, o bissulfato (HSO4 – ) e o sulfato (SO4 2 – ). Que conclusão você tira? Prof. Agamenon Roberto Pág.132 Ex.12 03) Nas substâncias CO2, KMnO4, determine o número de oxidação do carbono e do manganês. x – 2 x – 4 = 0 Números de oxidações constantes Nox = 0 substância simples +1 H, Ag, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. +2 Zn, Cd, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. +3 Al. – 1 F, Cl, Br, I, At (final da fórmula). – 2 O, S, Se, Te, Po (final da fórmula). Soma do Nox = ZERO. x – 4 1 + x – 8 = 0 x = 8 – 1 x = + 7 Prof. Agamenon Roberto C O2 x = + 4 K Mn O4 x – 2 + 1 x – 8 + 1 04) Os Nox do Cr nos sais K2Cr2O7 e CaCrO4 são, respectivamente: + 7 e + 4. + 6 e + 6. – 6 e – 6. + 3 e + 6. + 6 e + 5. Números de oxidações constantes Nox = 0 substância simples +1 H, Ag, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. +2 Zn, Cd, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. +3 Al. – 1 F, Cl, Br, I, At (final da fórmula). – 2 O, S, Se, Te, Po (final da fórmula). Soma do Nox = ZERO. 2 + 2x – 14 = 0 2x = 14 – 2 2x = 12 2 + x – 8 = 0 x = 8 – 2 x = + 6 Prof. Agamenon Roberto K2 Cr2 O7 x – 2 + 1 2x – 14 + 2 12 2 x = x = + 6 Ca Cr O4 x – 2 + 2 x – 8 + 2 x + 4 . (– 2) = – 3 x – 8 = – 5 x = 8 – 3 x = + 5 2x + 7 . (– 2) = – 4 2x – 14 = – 4 2x = 14 – 4 2x = 10 05) Calcule o Nox do fósforo nos íons abaixo: x – 2 PO4 3 – P2O7 4 – x – 2 10 2 x = x = + 5 Prof. Agamenon Roberto 06) Nas espécies químicas MgH2 e H3PO4 o número de oxidação do hidrogênio é, respectivamente: a) + 1 e + 3. b) – 2 e + 3. c) – 1 e + 1. d) – 1 e – 1. e) – 2 e – 3. MgH2 Nox = – 1 H3PO4 Nox = + 1 Prof. Agamenon Roberto 5.unknown 07) Nos compostos CaO e Na2O2 o oxigênio tem número de oxidação, respectivamente, igual a: a) – 2 e – 2. b) – 2 e – 1. c) – 1 e – 1. d) – 2 e – 4. e) – 2 e + 1. Nox = – 2 Na2O2 CaO Nox = – 1 Prof. Agamenon Roberto 6.unknown As reações que apresentam os fenômenos de OXIDAÇÃO e REDUÇÃO são denominadas de reações de óxido-redução (oxi-redução ou redox). Fe + 2 HCl H2 + FeCl2 0 +2 +1 0 OXIDAÇÃO REDUÇÃO Prof. Agamenon Roberto REDUTOR A espécie química que provoca a redução chama-se AGENTE REDUTOR A espécie química que provoca a oxidação chama-se AGENTE OXIDANTE OXIDANTE Fe + 2 HCl H2 + FeCl2 0 +2 +1 0 Prof. Agamenon Roberto 01) ( MACK – SP ) A equação que representa uma reação em que não ocorre óxido-redução é: SO3 + Na2O Na2SO4. 2 Na + Cl2 2 NaCl. H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2. 2 AgNO3 + Cu Cu(NO3)2 + 2 Ag. 2 H2O2 2 H2O + O2. Prof. Agamenon Roberto 02) ( UFSM – RS ) Na equação iônica a seguir, observe o sentido da esquerda para a direita. Então analise as afirmativas: O Fe2+ e o Ce4+ são agentes oxidantes. O Fe2+ é o agente redutor porque é oxidado. O Ce3+ e o Fe3+ são agentes redutores. O Ce4+ é o agente oxidante porque é reduzido. Estão corretas apenas: I e II. I e III. II e III. I e IV. II e IV. Fe2+ (aq) + Ce4+ (aq) Fe3+ (aq) + Ce3+ (aq) Prof. Agamenon Roberto Fe2+ (aq) + Ce4+ (aq) Fe3+ (aq) + Ce3+ (aq) OXIDAÇÃO e REDUTOR REDUÇÃO e OXIDANTE 03)( PUC – PR ) Durante a descarga de uma bateria de automóveis, o chumbo reage com o óxido de chumbo II e com o ácido sulfúrico, formando sulfato de chumbo II e água: Nesse processo, o OXIDANTE e o OXIDADO são, respectivamente: PbO2 – Pb H2SO4 – Pb PbO2 – H2SO4 PbSO4 – Pb H2O – PbSO4 Pb + PbO2 + H2SO4 PbSO4 + H2O Prof. Agamenon Roberto OXIDAÇÃO e REDUTOR REDUÇÃO e OXIDANTE Pb + PbO2 + H2SO4 PbSO4 + H2O 0 +4 – 2 +1 +6 – 2 +2 +6 – 2 +1 – 2 Esse método fundamenta-se no fato de que o total de elétrons cedidos é igual ao total de elétrons recebidos Prof. Agamenon Roberto Balanceamento de uma equação química P + HNO3 + H2O H3PO4 + NO 3 3 5 2 5 +2 +5 +5 0 As regras práticas a serem seguidas são: P HNO3 Δt = 5 . 1 = 5 Δt = 3 . 1 = 3 3 P 5 HNO3 a) Descobrir todos os elementos que sofreram oxidação e redução, isto é, mudaram o número de oxidação. OXIDAÇÃO REDUÇÃO b) Calculemos agora as variações de Nox desses elementos, que chamaremos de (delta). Criamos então dois ramais; o de oxidação e o de redução P : Δ = (+5) – 0 = 5 N : Δ = (+5) – (+2) = 3 Ramal de redução: Ramal de oxidação: c) Multiplicamos a variação do Nox do elemento, na substância escolhida, pela sua atomicidade. Teremos, neste caso, a variação total do Nox. d) Dara inversão dos resultados para determinar os coeficientes. Prof. Agamenon Roberto 01) Acertando os coeficientes estequiométricos da reação abaixo com os menores números inteiros possíveis, teremos como soma de todos os coeficientes: a) 25. b) 30. c) 35. d) 40. e) 42. KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 +7 +2 – 1 0 +1 +1 +1 +1 – 1 – 1 – 2 – 2 REDUÇÃO = (+7) – (+2) = 5 OXIDAÇÃO = 0 – (– 1) = 1 KMnO4 Cl2 2 KMnO4 5 Cl2 2 5 2 2 8 16 Prof. Agamenon Roberto = 5 . 1 = 5 T = 1 . 2 = 2 T 2 + 16 + 2 + 2 + 8 + 5 = 35 02) Os coeficientes estequiométricos para a reação a seguir são, respectivamente: Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O a) 1, 3, 1,.1, 3. b) 2, 4, 2, 1, 1. c) 2, 5, 2, 1, 2. d) 3, 5, 6, 1, 3. e) 3, 6, 5, 1, 3. Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O 5 1 3 6 3 Prof. Agamenon Roberto 0 – 1 +5 NaCl NaClO3 5 NaCl 1 NaClO3 = 1 . 1 = 1 T = 5 . 1 = 5 T = 0 – (– 1) = 1 REDUÇÃO = 5 – 0 = 5 OXIDAÇÃO 03) Ao se balancear corretamente a semi-reação abaixo: encontrar-se-á, respectivamente, os seguintes coeficientes: a) 2 , 5 , 6 , 2 , 5 ,3. b) 2 , 5 , 5 , 2 , 5 , 2. c) 2 , 5 , 6 , 2 , 5 , 6. d) 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3. e) 2 , 5 , 6 , 2 , 6 , 2. 2 5 3 6 Prof. Agamenon Roberto MnO4 + NO2 + H + Mn 2+ + NO3 + H2O MnO4 + NO2 + H + Mn 2+ + NO3 + H2O +7 +3 +2 +5 REDUÇÃO = (+7) – (+2) = 5 OXIDAÇÃO = (+5) – (+3) = 2 T T = 5 . 1 = 5 = 2 . 1 = 2 MnO4 NO2 MnO4 NO2 2 5 5 2 04) Acerte, por oxi-redução, os coeficientes das equações abaixo: CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O +3 +6 –1 – 2 6 2 10 8 OXIDAÇÃO = (+6) – (+3) = 3 REDUÇÃO = (– 1) – (– 2) = 1 CrCl3 H2O2 2 CrCl3 3 H2O2 T = 3 . 1 = 3 T = 1 . 2 = 2 2 3 Prof. Agamenon Roberto HNox = - 1 nos : HIDRETOS METÁLICOS OxigênioNox = - 1 nos : PERÓXIDOS
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