Reações de oxirredução

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Prof. Marco Antonio Alves da Silva22
5. Reações de oxirredução
5.1. Número de oxidação
5.1.1. Definição
• Número de oxidação (NOX) é o número que mede a carga real (liga-
ção iônica) ou a carga parcial (ligação covalente) de uma espécie
química.
5.1.2. Regras práticas para determinar o NOX
• Primeira regra: O NOX de um elemento em uma substância simples
é zero.
• Segunda regra: O NOX do hidrogênio é geralmente +1 em seus com-
postos, exceto nos hidretos metálicos (iônicos), o qual é -1.
• Terceira regra: O NOX do oxigênio é geralmente -2 em seus com-
postos, exceto quando ligado ao flúor, neste caso o seu NOX é +2, e
nos peróxidos o oxigênio adquire NOX = -1.
• Quarta regra: Certos elementos possuem o mesmo NOX em todos ou
quase todos os seus compostos: metais alcalinos (NOX = +1), metais
alcalinos-terrosos (NOX = +2), alumínio (NOX = +3), flúor (NOX = -1),
prata (NOX = +1) e zinco (NOX = +2).
• Quinta regra: A soma algébrica dos NOX de todos os átomos em
uma espécie neutra é zero.
• Sexta regra: A soma algébrica do NOX total dos elementos consti-
tuintes de um íon é igual a carga do íon.
5.2. Oxirredução
5.2.1. Conceito de oxirredução associado ao NOX
• Oxidação é a perda de elétrons por uma espécie química, ou seja,
aumento algébrico do NOX.
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• Redução é o ganho de elétrons por uma espécie química, ou seja,
diminuição algébrica do NOX.
• A oxidação e a redução ocorrem ao mesmo tempo, não existindo
uma sem a outra, pois, na transferência de elétrons, uma perde e a ou-
tra ganha.
5.2.2. Definição de reação de oxirredução
• Uma reação é considerada oxirredução quando um ou mais elementos
sofrem variações nos seus números de oxidação.
5.2.3. Agente oxidante e agente redutor
• Agente oxidante é a substância que age causando a oxidação de uma
elemento pertencente a uma substância reagente. O agente oxidante
contém o elemento que ganha elétrons (sofre redução).
• Agente redutor é a substância que age causando a redução de um
elemento pertencente a uma substância reagente. O agente redutor
contém o elemento que perde elétrons (sofre oxidação).
5.3. Balanceamento de reações de oxirredução
• Balancear uma reação de oxirredução consiste em fazer com que o
total de elétrons cedidos pelo agente redutor seja igual ao total de elé-
trons ganhos pelo agente oxidante.
5.3.1. Regra prática para o balanceamento de uma equação redox
• 1o passo: Calcular o total de elétrons perdidos e recebidos pelos ele-
mentos que sofrem oxidação e redução, respectivamente. Para tanto,
multiplique a variação do NOX pela maior atomicidade com que o
elemento aparece na equação.
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• 2o passo: Inverter (“cruzar”) o total de elétrons perdidos com o total
de elétrons recebidos, ou seja, o coeficiente do elemento que sofre
oxidação será o total de elétrons recebidos, e o coeficiente do ele-
mento que sofre redução será o total de elétrons perdidos.
• 3o passo: Escolher o membro da equação em que o total de elétrons
perdidos ou recebidos (coeficientes da equação) será colocado. Os
coeficientes deverão estar situados ao lado do elemento cujo NOX não
se repete na equação.
• 4o passo: Após determinados os coeficientes iniciais, a seqüência será
feita por tentativas.
5.3.2. Balanceamento de equações iônicas
5.4. Exercícios
01 – Nos compostos CCl4, CHCl3, CH2Cl2, CH3Cl e CH4, os números de oxidação
dos carbonos são respectivamente:
a) +4, +2, 0, –2, –4.
b) –4, –2, 0, +2, +4.
c) +4, +2, +1, –2, +4.
d) –2, +4, 0, +2, +4.
e) –2, –4, –2, +2, –4.
02 – O número de oxidação do átomo de cloro nos compostos Cl2, HCl, HClO e ClO2
é respectivamente:
a) 0, +1, –1, –4.
b) 0, –1, –1, +4.
c) 0, –1, +1, +4.
d) 0, +1, +1, +4.
e) 0, –1, –1, –4.
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03 – A seqüência correta para o número de oxidação do oxigênio nos compostos
CaCO3, Na2O2 e O2F2 é respectivamente:
a) –1, –1 e –1/2.
b) –2, –1 e +1.
c) –3, –2 e –1/2.
d) –3, +1 e +1.
e) –2, –2 e –2.
04 – A substância na qual o manganês apresenta maior número de oxidação é:
a) MnO2.
b) Mn.
c) MnSO4.
d) K2MnO4.
e) KMnO4.
05 – Na reação representada abaixo,
NO3– + 4Zn + 7HO– → NH3 + 4ZnO22– + 2H2O
o número de oxidação do nitrogênio variou de +5 para –3. Sendo assim, o nú-
mero de oxidação do zinco variou de:
a) +2 para zero.
b) não variou.
c) zero para +2.
d) zero para +4.
e) +4 para zero.
06 – Assinale a afirmativa correta em relação à reação
2HCl + NO2 → H2O + NO + Cl2
a) O elemento oxigênio sofre redução.
b) O elemento cloro sofre redução.
c) O HCl é o agente oxidante.
d) O NO2 é o agente redutor.
e) O NO2 é o agente oxidante.
07 – A formação de imagem em um filme fotográfico envolve a reação de oxirredu-
ção entre o sal de prata contido no filme e substância que constitui o revelador.
Genericamente, o processo pode ser representado por
AgX(s) + revelador → Ag(s) + X–(aq) + outros produtos
Indique a afirmação correta
a) AgX é o agente redutor.
b) O revelador sofre redução.
c) O revelador é o agente oxidante.
d) O íon Ag+ é reduzido no processo.
e) Nesse processo ocorre alteração do número de oxidação do elemento X.
08 – Os despejos líquidos das indústrias de couro, tintas e cromagem de metais geram
compostos cromados, principalmente na forma de H2Cr2O7, que são altamente tó-
xicos. De acordo com os órgãos de proteção ambiental, esses despejos devem ser
tratados quimicamente, para evitar o efeito altamente poluidor, o que se consegue
através das reações:
H2Cr2O7 +3H2SO3 ⇄ Cr2(SO4)3 + 4H2O – reação A
Cr2(SO4)3 +3Ca(OH)2 ⇄ Cr(OH)3 + 3CaSO4 – reação B
Considerando essas duas reações, analise as afirmativas:
I. No composto H2Cr2O7, reação A, o NOX do cromo é +6.
II. O Cr2(SO4)3, reação A, é a forma menos tóxica do cromo cujo NOX é –3.
III. O S, na reação A, passa do NOX +4 para +6, portanto sofreu oxidação.
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IV. Na reação B, o agente redutor é o Cr2(SO4)3.
Estão corretas
a) apenas I e II.
b) apenas I e III.
c) apenas II e IV.
d) apenas I, III e IV.
e) apenas II, III e IV.
09 – O zinco pode ser obtido pela ustulação da blenda (ZnS) e, em seguida, reação do
ZnO obtido com monóxido de carbono, conforme as reações I e II abaixo:
I. 2ZnS + 3O2 + calor → 2ZnO + 2SO2
II. ZnO + CO + calor → Zn + CO2
A respeito da reação II, não é válido afirmar que:
a) o ZnO é o agente oxidante.
b) o CO é o agente redutor.
c) o NOX do carbono passou de +2 para +4.
d) o agente redutor é a entidade química que contém o elemento que cede elé-
trons.
e) cada átomo de zinco perde 2 elétrons.
10 – Na equação representativa de uma reação de oxirredução
Ni0 + Cu2+ → Ni2+ + Cu0
a) o íon cúprico (Cu2+) é o agente oxidante porque ele é oxidado.
b) o íon cúprico (Cu2+) é o agente redutor porque ele é reduzido.
c) o níquel (Ni0) é o agente oxidante porque ele é oxidado.
d) o níquel (Ni0) é o agente redutor porque ele é oxidado.
e) o níquel (Ni0) é o agente oxidante e o íon cúprico (Cu2+) é o agente redutor.
11 – O óxido de alumínio (Al2O3) é utilizado como antiácido. A reação que ocorre
no estômago é:
xAl2O3 + yHCl → zAlCl3 + wH2O
Os coeficientes x, y, z e w são, respectivamente:
a) 1, 2, 3 e 6.
b) 1, 6, 2 e 3.
c) 2, 3, 1 e 6.
d) 2, 4, 4 e 3.
e) 4, 2, 1 e 6.
12 – O sulfeto de hidrogênio é oxidado, em solução aquosa, pelo ácido nítrico, de
acordo com a equação:
H2S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O
Efetuando-se o seu balanceamento, pode-se concluir que a soma de seus coefici-
entes é:
a) 12. b) 25. c) 15. d) 18. e) 22.
13 – Assinale a alternativa correta com respeito aos coeficientes da reação abaixo,
após balanceamento pelo método redox:
aHIO3 + bH3AsO3 + cHCl → dICl + eH3AsO4 + fH2O
a) a + b + c > d + e + f. b) a = c = d = e.
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c) b2 = 2e.
d) a + b + c = 5.
e) b = c + d = e.
14 – Observe a seguinte equação não-balanceada:
PbO2(s) + H3O+(aq) + I–(aq) → Pb2+(aq) + I2(aq) + H2O(l)
A soma dos coeficientes estequiométricos dessa reação é igual a:
a) 6. b) 12. c) 15. d) 10. e) 13.
15 – A análise do ferro emum minério pode ser realizada por método volumétrico,
utilizando-se dicromato de potássio.
A reação envolvida nesse método, na sua forma iônica, pode ser expressa pela
equação a seguir.
_Fe2+ + _Cr2O72– + _H+ → _Fe3+ + _Cr3+ + _H2O
O balanceamento correto da equação permite obter coeficientes respectivamente
iguais a:
a) 6 – 1 – 14 – 6 – 2 –7.
b) 6 – 2 – 14 – 6 – 2 –7.
c) 3 – 1 – 7 – 2 – 2 –14.
d) 3 – 2 – 7 – 2 – 2 –14.
e) 2 – 1 – 14 – 3 – 3 –7.