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Revendo os números de oxidação Qual a carga que um átomo teria em uma molécula (ou em um composto iônico) após a transferência completa de elétrons? Elementos Livres (não combinados) – O número de oxidação de qualquer elemento, em sua forma natural, é zero. Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4, S8 = 0 Íons Monoatômicos – o número de oxidação de qualquer íon simples (um átomo) é igual a carga do íon Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2 Fe2+, Fe = +2 Oxigênio – Número de oxidação é geralmente –2. Em H2O2 e em O22- = –1. 4.4 Hidrogênio – Número de oxidação = +1 . Exceto quando estiver ligado a metais em composto binário. Nestes casos número de oxidação = –1. (LiH, NaH) Em uma molécula ou íon – a soma do número de oxidação de todos os átomos é igual a carga da molécula ou íon (para o íon complexo a carga pode ser considerada igual ao número de oxidação global) Metais do grupo 1A – número de oxidação = +1 Metais do grupo 2A – número de oxidação = +2 Halogenios (grupo VIIA) (cloreto, fluoreto, brometo e iodeto)= –1 (nos compostos binários com metais) HCO3- O = -2 H = +1 3x(-2) + 1 + ? = -1 C = +4 Qual o número de oxidação de todos os átomos no HCO3- ? 4.4 Balanceamento de Equações Redox 19.1 O número total de elétrons perdidos no processo de oxidação tem que se igual ao número total ganho durante a redução. HCl + K 2 Cr2O7 KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O 1 – Atribua os números de oxidação de todos os átomos na equação. Escreva-os abaixo os elementos evitando confusão com as cargas reais 2 – Identifique quais os átomos que variaram de número de oxidação e insira coeficientes momentâneos de forma que tenhamos o mesmo número de átomos em ambos os lados Método 1: Variação do número de oxidação Pergunta: está balanceada em massa e carga? H Cl + K 2 Cr2 O7 K Cl + CrCl3 + Cl2 + H2O +1 -1 +1 +6 -2 +1 -1 +3 -1 0 +1 -2 19.1 3 – Calcule a variação total do número de oxidação tanto paraa oxidação quanto para a redução. H Cl + K 2 Cr2 O7 K Cl + CrCl3 + Cl2 + H2O +1 -1 +1 +6 -2 +1 -1 +3 -1 0 +1 -2 2 HCl + K 2 Cr2 O7 K Cl + 2CrCl3 + Cl2 + H2O +1 -1 +1 +6 -2 +1 -1 +3 -1 0 +1 -2 2 HCl + K 2 Cr2 O7 K Cl + 2CrCl3 + Cl2 + H2O -1 +6 +3 0 Perda de 2e- (total) Ganho de 6e- (total) 19.1 4 – Torne igual o ganho e a perda total de elétrons multiplicando por fatores apropriados 2 HCl + K 2 Cr2 O7 K Cl + 2CrCl3 + Cl2 + H2O -1 +6 +3 0 Perda de 2e- (total) Ganho de 6e- (total) 3 x 2 HCl + K 2 Cr2 O7 K Cl + 2CrCl3 + 3 Cl2 + H2O -1 +6 +3 0 3 x 2e- = 6e- perdidos 6e- ganhos 19.1 5 – Finalmente equilibre o restante da equação por inspeção 14 HCl + K 2 Cr2 O7 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O 6 HCl + K 2 Cr2 O7 K Cl + 2CrCl3 + 3 Cl2 + H2O -1 +6 +3 0 Equações simples podem ser balanceadas por inspeção direta porém, para um trabalho rápido e correto, este método pode ser usado para balanceamento da maioria das equações de oxirredução. 19.1 1 – Dividir a reação em duas semi-reações (átomos em cada lado das semi-reações devem ser do mesmo tipo) Sn2+ + Hg2- + Cl- Hg 2 Cl 2 + Sn4+ Oxidação: Hg2+ + Cl- Hg 2 Cl 2 +2 +1 -1 Redução: Sn2+ Sn4+ +2 +4 2 – Proceder ao balanceamento de cadasemi reação em termosdo número de átomos (balanço de massa) Método 2: Método do íon elétron Para balanceamento de equações iônicas representativas de reações de oxirredução em solução Sn2+ Sn4+ +2 +4 2Hg2+ + 2Cl- Hg 2 Cl 2 +2 +1 -1 19.1 3 – Proceder ao balanceamento de carga (adidionar elétrons ao lado mais positivo ou menos negativo) Sn2+ + 2Hg2- + 2Cl- Hg 2 Cl 2 + Sn4+ 4 – Tornar o número de elétrons ganhos igual ao número de elétrons perdidos se necessário (multiplicar cada semi- reação por fatores apropriados Sn2+ Sn4+ + 2e- +2 +4 2e- + 2Hg2 + 2Cl- Hg 2 Cl 2 +2 +1 -1 5 – Somar as duas semi-reações e cancelar os termos presentes em ambos os lados 19.1 1 – Dividir a reação em duas semi-reações (átomos em cada lado das semi-reações devem ser do mesmo tipo) Fe2+ + Cr2O72- Fe3+ + Cr3+ Oxidação: Cr2O72- Cr3+ +6 +3 Redução: Fe2+ Fe3+ +2 +3 2 – Fazer o balanceamento de massa de todos os átomos exceto de O e H para cada semi-reação Cr2O72- 2Cr3+ Método3: Balanceamento em Meio ácida ou Meio Básica Para balanceamento de reações onde se faz necessário equilíbrar os átomos de hidrogênio ou oxigênio (H+/H 2 O ou H 2 O/OH-) 3 – Para reações em meio ácido, adicionar H2O para balancear os átomos de O e H+ para balancear os átomos de hidrogênio Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O 14H+ + Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O 4 – Adicione elétrons a um dos lados de cada semi-reação para fazer o balanceamento de carga. Fe2+ Fe3+ + 1e- 6e- + 14H+ + Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O 5 – Se necessário, torne igual o número de elétrons de cada semi-reação (multiplique cada semi-reação pelos coeficientes apropriados) 6Fe2+ 6Fe3+ + 6e- 6e- + 14H+ + Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O 19.1 Fe2+ Fe3+ +2 +3 6 - Some as duas semi-reações e análise por inspeção se a reação global está balanceada corretamente. O número de elétrons e de cada átomo deve ser igual nos dois lados da reação. 6e- + 14H+ + Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O 6Fe2+ 6Fe3+ + 6e-Oxidação: Redução: 14H+ + Cr2O72- + 6Fe2+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 7 – Verifique se o número de átomos e de carga está balanceado. 14x1 – 2 + 6x2 = 24 = 6x3 + 2x3 19.1 Resumo balanceamento meio ácido/básico Meio ácido: H H+ O H 2 O; O + 2H+ H 2 O Meio básico: H H 2 O; H + OH- H 2 O O 2OH-; O + H 2 O 2OH- 19.1
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