1 pratica

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
BARCHAREL EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
RELATÓRIO DE QUIMICA APLICADA
REAÇÕES OXIRREDUÇÃO
DISCENTES:
BRUNA EVILLYN FERREIRA COSTA
DALVANA JULIA DOS SANTOS NOGUEIRA
VANESSA DARIA DA COSTA
STEFANY RAYANE FERREIRA PAMPLONA
INTRODUÇÃO
Os processos de oxidação e redução fazem parte de uma das principais classes de reações químicas sendo bastante comuns no nosso cotidiano, além disso, as reações de oxidação-redução estão presentes em diversas situações fundamentais para o processo de transformação. 
Normalmente temos reações químicas que ocorrem com transferência de elétrons. Sendo, assim, chamadas elas de reações de oxidação e redução, ou reações de oxirredução. Nesse tipo de reação, podemos agrupar os reagentes principais em dois grupos: Agente oxidante: aquele que ganha elétrons de outra espécie, ou seja, reduz-se, oxidando a mesma. Agente redutor: aquele que doa elétrons para a outra espécie, ou seja, oxida-se, reduzindo a mesma. 
A oxidação é um processo sofrido por um redutor, enquanto a redução é o processo sofrido pelo oxidante. Então se numa reação há ganho de elétrons (oxidação), há também uma perda de elétrons (redução). Exemplo: Pilhas e baterias, trata-se de dispositivos que transformam energia química em energia elétrica de modo espontâneo. Seu funcionamento baseia-se na transferência de elétrons de um metal que tem tendência de ceder elétrons para um que tem tendência de ganhar elétrons, ou seja, ocorrem reações de oxirredução. 
OBJETIVO DA PRÁTICA
A prática foi realizada com função de analisar alguns experimentos de reação de oxirredução que na qual, por meio de reações químicas foi insinuado os conceitos de oxidação e redução, agente oxidante e agente redutor, força do oxidante e força do redutor e suas implicações
FUNDAMEMENTAÇÃO TEÓRICA
Eletroquímica é o estudo das reações químicas nas quais partículas carregadas atravessam a interface entre duas fases da matéria, uma fase metálica e uma líquida de solução condutora ou eletrólito.
 Oxidação é um processo que resulta na perda de um ou mais elétrons pelas substâncias (átomos, íons ou moléculas). Seu estado de oxidação altera-se para valores mais positivos. Redução é um processo que resulta em ganho de um ou mais elétrons pelas substâncias (átomos, íons ou moléculas). Seu estado de oxidação atinge valores mais negativos (ou menos positivos). 
Agente oxidante: é aquele que aceita elétrons e é reduzido durante o processo.
Agente redutor: é aquele que perde elétrons e que se oxida no processo.
As reações de oxirredução são aquelas em que há transferência de elétrons entre as espécies químicas envolvidas. Isso pode ser percebido por meio donúmero de oxidação de cada elemento, que se trata da carga elétrica real, no caso de um átomo que ganhou ou perdeu elétrons. No caso de compostos moleculares ou de íons polinuclerares, é a carga elétrica que ele teria se a ligação fosse rompida, ou seja, sua tendência de atrair os elétrons.
Características da reação de oxirredução:
-O estado de oxidação de todos os elementos ouros em qualquer forma é = 0.
-O estado de oxidação de oxigênio é = -2 em todos os seus compostos, exceto nos
peróxidos tais como H2O2 e Na2O2.
-O estado de oxidação do hidrogênio é = +1 em todos os seus compostos, exceto quando o hidrogênio estiver diretamente ligado aos metais. Neste caso, o estado de oxidação é = -1.
-Os estados de oxidação para os demais elementos são calculados de tal forma que a soma algébrica dos estados de oxidação dos mesmos sejam igual as cargas molecular.
O balanceamento de reação de oxidação:
-Identificar espécies que estão sendo oxidadas e reduzidas.
-Escrever separadamente as semi-reações para os processos de oxidação e
redução.
-Fazer balanceamento de cargas e de matérias.
-Combinações de semi-reações balanceada de modo a compor a reação de oxidação e redução global
Quanto às dificuldades de ensino, De Jong et al (1995) apresentam os principais conceitos e procedimentos relacionados com o conteúdo como causadores de problemas como sendo: transferência de elétrons; identificação de agentes redutores e oxidantes; número de oxidação e seus valores; balanceamento das equações redox e força relativa dos agentes oxidantes e redutores. 
Os metais, em forma elementar ou reduzida, têm uma maior predisposição. Assim sendo, os metais na forma elementar atuam como agentes redutores, pois induzem outras espécies químicas a se reduzirem. 
Por outro lado, os metais em suas formas catiônicas ou formas já oxidadas, pelo fato de terem cedido elétrons e ficado com carga positiva, tem mais tendência a receberem elétrons e atuarem como agentes oxidantes, ao induzirem que outras espécies químicas se oxidem e cedam elétrons para eles.
Devido a esta maior ou menor predisposição dos metais em dependendo do caso, cederem ou receberem elétrons, foi estabelecida uma série de atividade química dos metais ou série das tensões eletrolíticas:
Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pd, Au, Pt
Aumento do poder como agente oxidante - REDUÇÃO
Aumento do poder como agente redutor – OXIDAÇÃO
MATERIAL
- 09 Tubos de ensaio 
- Estante para tubos de ensaio 
- Pipetas de 5 ou 10 ml 
- Conta gotas e Pipetas Pasteur 
 
REAGENTES
- Ácido Sulfúrico concentrado (H2SO4 conc.) 
- Ácido Sulfúrico 3M (H2SO4 3M) 
- Água oxigenada (H2O2) 
- Álcool etílico (C2H5OH) 
Apostila do Laboratório de Química Aplicada à Engenharia 
- Clorofórmio (CHCl3) 
- Cobre metálico (fio de cobre) – (Cu(s)) 
- Dicromato de Potássio (K2Cr2O7 0,1M) 
- Glicose (C6H12O6 1%) 
- Hidróxido de Sódio (NaOH 2M) 
- Hidróxido de Amônia (NH4OH 1:5) 
- Hipoclorito de Sódio (NaClO) 
- Iodeto de Potássio (KI 0,5M) 
- Nitrato de Prata (AgNO3 1M) 
- Papel de Alumínio (Al (s)) 
- Permanganato de Potássio (KMnO4 0,1M) 
- Sulfato de Cobre (CuSO4 3M) 
- Solução de CuSO4 (3M) adicionando 10% de NaCl
RESULTADOS E DISCUSÕES
 
Análise das reações de oxirredução.
Tubo A: Reação do Cobre com CuSO4 (Sulfato de Cobre ).
 - O fio de cobre imerso na solução de sulfato de cobre não sofreu reação química.. O fato se explica por não haver diferença de potencial padrão de redução.
Tubo B: Reação do KI com NaClO
- A solução de iodeto de potássio, caracteristicamente incolor, ao reagir com o hipoclorito de sódio , de cor verde, formou uma mistura de coloração rosa. Na reação o KI oxidou e Na ClO reduziu.
Tubo C: Reação do Cobre com Ag NO3 (Nitrato de Prata).
 - A reação ocorreu de forma que a prata reduziu enquanto o cobre oxidou. Após um minuto a cor ficou azul claro.
Tubo D: Reação do KMn O 4 (Permanganato de Potásio) com H2SO 4 (Ácido Sulfúrico) e H2O2 (Água Oxigenada).
 - Na reação de água oxigenada em meio ácido, átomo do manganês no permanganato sofreu uma redução, pois perdeu dois elétrons, ele sofreu oxidação. Houve precipitação.
Tubo E: Reação do Alumínio em Solução Básica (NaO H).
 - Quando o alumínio entra em contato com o hidróxido de sódio , ocorre a liberação de gás (H2). 
Tubo F : Reação do Cobre com Alumínio
 - Nessa reação destaca -se a variação de temperatura. Depois de adicionado uma bola de papel alumínio ao sulfato de cobre ocorre uma elevação considerável na temperatura. O cobre é reduzido formando cobre sólido, por isso a coloração marrom e o alumínio é oxidado para íon alumínio. 
Tubo G: Reação do K2Cr 2O7 (Dicromato e Potássio) com H2SO 4 e CH3CH2O H ( Álcool).
 - O dicromato de potássio tem coloração laranja, ao adicionarmos acido sulfúrico à coloração ficou mais escurecida . Acrescentando álcool aos reagentes a coloração passou a ficar verde escura.
Tubo H: 
- Repetição do procedimento da solução A ao invés de álcool. A cor permaneceu a mesma (laranja).
Tubo I: Reação da Glicose com Nitrato de Prata.
- De inicio era incolor, depoismudou de cor ficou cinza escuro. Sua espessura ficou areada, depois de adicionar o hidróxido de sódio 2M a espessura areada ficou em baixo, mas, não ficou em formação de um espelho de prata.
Ao longo de todos os processos efetuados, foram analisadas as reações ocorridas nas substâncias. Observou-se que após adicionar certos elementos, houve mudanças de cores, temperaturas, liberação de gás (reação exotérmica), precipitação. Em algumas reações ocorreram à oxidação e em outras a redução.
Desta forma, podemos perceber que as reações de oxirredução se dão a partir da perda (oxidação) ou ganho (redução) de elétrons.
PÓS-LABORATÓRIO
Para cada ensaio realizado. 
Quais as substâncias que estão se oxidando e se reduzindo. 
RESPOSTA:
TUBO B: Na reação o KI oxidou e Na ClO reduziu.
TUBO C: Reação do Cobre com Ag NO3 (Nitrato de Prata). A reação ocorreu de forma que a prata reduziu enquanto o cobre oxidou 
TUBO D: Na reação de água oxigenada em meio ácido, átomo do manganês no permanganato sofreu uma redução, pois perdeu dois elétrons.
TUBO F: O cobre é reduzido formando cobre sólido e o alumínio é oxidado para íon alumínio. 
Qual o agente oxidante? Qual o agente redutor? 
TUBO A: Não tem.
TUBO B: KI agente redutor, NaClO agente oxidante.
TUBO C: Cobre é o agente redutor, e AgNO3 agente oxidante.
TUBO D: Manganês é o agente oxidante e a Agua é o agente redutor. 
TUBO E: Não tem.
TUBO F: Cobre é o agente oxidante e o Aluminio é o agente redutor.
TUBO G: Não tem.
TUBO H: Não tem. 
TUBO I: Não tem.
Equacione as semirreações de oxidação e redução. 	
Qual a reação global balanceada da reação.
RESPOSTA:
Tubo A- 
Não ocorre nenhuma reação química neste tubo. Temos a solução aquosa de sulfato de cobre CuSO4 na presença do metal cobre que não reage com a referida solução. O fato se explica por não haver diferença de potencial padrão de redução . 
Tubo B- 
KI ---------> K+ + I-
Cl2 ---------> 2Cl-
2KI + Cl2 ---------> 2 KCl + I2 
O iodo se dissolve no clorofórmio com coloração de vinho. 
Nesta reação, o iodo sofre oxidação (passa de -1 no KI para zero no I2) e o cloro sofre redução, passa de zero no Cl2 para -1 no KCl.
Tubo C- 
A reação ocorreu de forma que a prata reduziu enquanto o cobre oxidou 
(E° red da prata > E° red do cobre ). Segue as equações : 
AgNO3- ---------> Ag+ + NO3- 
Cu0 ---------> Cu2+ + 2e- 
2e- + 2Ag+ ---------> 2Ag0 
Tubo D-
Reação do KMnO4 (Permanganato de Potássio) c om H2SO4 (Ácido Sulfúrico)
e H2O2 (Água Oxigenada). - Na reação de água oxigenada em meio ácido, a molécula KMnO4 sofreu uma redução , pois perdeu dois elétrons. Estes foram para o oxigênio do peróxido (O2), assim sendo, ele sofreu oxidação. 
4KMnO4 + 6H2O2 + 2H2SO4 ---------> 2K2SO4 + 4MnSO4 + 8H2O + 6O2
Tubo E-
Quando o alumínio entra em contato com o hidróxido de sódio, ocorre a liberação de gás (H2) e a produção do aluminato de sódio.
2Al + 2NaOH + 2H2O ---------> 2NaAlO2 + 3H2
Tubo F-
Nessa reação destaca-se a variação de temperatura. Depois de adicionado uma bola de papel alumínio ao sulfato de cobre ocorre uma elevação considerável na temperatura. O cobre é reduzido formando cobre metálico e o alumínio é oxidado para íon alumínio.
Al ---------> Al3+ + 3e–
2e– + Cu2+ ---------> Cu
2Al + 3CuSO4 ---------> Al2(SO4)3 + 3Cu
Tubo G-
K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3CH3CH2OH -----> Cr2(SO4)3 + 7H2O + 3CH3CHO + K2SO4
Tubo I-
AgNO3 + NH4NO3 ---------> Ag2O + H2O + NH3
e) Identifique as reações que ocorreram desprendimento de gases e informe a fórmula molecular e o nome do gás. 
Tubo E: Q Quando o hidróxido de sódio entra em contacto com o alumínio forma aluminato de sódio com libertação de hidrogénio. Hidróxido de sódio (NaOH), Papel de alumínio (Al).
Calcular o potencial padrão de cada reação dos procedimentos, para isso utilizar o Potencial Padrão de Redução, encontrados nas Tabelas de Potenciais de Redução Padrão nos livros de Química nos capítulos de Eletroquímica. Informe quais reações podem acontecer espontaneamente. 
RESPOSTA: quando ocorre a reação de oxirredução, há o aparecimento de uma coloração avermelhada. 
3. Responda conforme foi observado no Procedimento 
a) Identifique a solução A. Explique os fatos ocorridos que definiram essa solução. 
RESPONTAS: Quando ocorre a reação de oxirredução , há o aparecimento de uma coloração avermelhada, dada ao átomo de cobre presente no sulfato fosse desprendi do e s e ligasse as placas metálicas
b) Ocorreu desprendimento de vapores e se sim qual o odor sentido dos mesmos? (Observação: Não sentir o odor de uma substância colocando diretamente o nariz sobre frasco que o contém. Deve-se, com a mão, fazer com que o odor seja deslocado até o olfato do experimentador). Esse odor é devido a qual substância formada durante a reação?
RESPOSTA:
Sim, ocorreu desprendimento de vapor no tubo F. Não teve odor.
c) Qual a cor da solução após ocorrer a reação com álcool etílico? Essa cor se deve a formação de qual substância?
RESPOSTA: Avermelhada.
 4. O que ocorreu com a temperatura no procedimento. Explique tal fato.
RESPOSTA: Quando adicionada a bola de papel alumínio há um a reação de oxidação envolvendo o alumínio, a temperatura aumento u graças a ser uma reação exotérmica, já que libera calor.
Por que os utensílios domésticos de prata têm uma durabilidade maior que os de alumínio? Como você explica a perda do brilho de uma panela feita de alumínio e após uma limpeza ela recupera esse brilho?
RESPOSTA: O Alumínio sofre uma maior oxidação , por possuir uma maior tendência a perca de elétrons , assim durando menos que a prata, sendo assim, possuindo uma menor reatividade, além de ser um melhor condutor de calor ainda dura mais. A perda do brilho deve-se pela reação dos átomos da superfície que reagem com outras substâncias formando um revestimento embaçado, que quando limpo, retorna o brilho.
Em Setembro de 2008 o Governo Federal decretou a “Lei Seca” relatando que o motorista que for pego dirigindo sobre efeito do álcool pagará uma multa de 957,00 reais, terá a Carteira Nacional de Habilitação suspensa e poderá até ser preso. Para verificar se o motorista ingeriu álcool os policiais de trânsito realizam o teste do bafômetro. Explique o princípio de funcionamento do bafômetro e qual a reação que ocorre, colocando as cores observadas nos reagentes e nos produtos. Este teste detecta qualquer quantidade de álcool ingerido por uma pessoa?
/RESPOSTA: O princípio do bafômetro é ao expirar o ar o álcool reage com o oxigênio presente no aparelho, para acelerar a reação há um catalisador, logo após ocorre a liberação de elétrons, de ácido acético e de íons e hidrogênio, então os elétrons passam por um fio condutor, gerando corrente elétrica. Um dispositivo dentro do aparelho calcula a porcentagem e dá a concentração de álcool no sangue, desta forma quanto mais álcool maior a corrente elétrica . 
	
CONCLUSÃO
Em prática observamos que produtos químicos com potencial de redução e oxidação diferente realizam reação de oxirredução . Caso seja misturado soluções com mesmo potencial de redução não será obtido nenhuma reação . Pode ser concluído também que em cada reação de oxirredução ocorre uma característica, como mudança de cor, temperatura , formação de precipitado e até mesmo de um espelho no tubo de ensaio.
BIBLIOGRAFIA
BROWN, T.L., LEWAY JR., H. E., BURSTEN, B. E., BURDEGE, J. R., Química – A Ciência Central, Capítulo 20,9ª Edição, Person, 2017.
LAVORENTI, Arquimedes . EQUILÍBRIO DA OXIDAÇÃO E REDUÇÃO1: reações . 2002. 13 f. RELATÓRIO FINAL ( Química)- Ciências Exatas, ESALQ/USP,, Publicação Destinada ao Ensino de Ciências - Química, [S.l.], 2002. 1. Disponível em: <http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Equil-brio-da-oxida--o-e-redu--o.pdf>.Acesso em: 11 jun. 2018.
POSTMA, J. M., ROBERTS, J. L. J.; HOLLENBERG, J. L. Química no Laboratório, 5ªEdição, Editora Manole, p. 451-454, 2009
RICARDO, Alberto . Reações , de oxido redução : reações . 2015. 60 f. RELATÓRIO FINAL (quimica )- Instrumentação para o Ensino, univesiade federal de campinas , [S.l.], 2015. 1. Disponível em: <http://www.ufjf.br/nupis/files/2010/10/aula-3-Redox1.pdf>. Acesso em: 11 jun. 2018.