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Físico-Química Reação de Oxirredução e NOx Prof: Gierdson Santos Eai galera, tudo bem com vocês ? Eu espero que sim, estão prontos para darmos início a mais um novo assunto da físico-química ? Bem, para esse assunto eu vou estar passando alguns vídeos curtinhos explicando a resolução de exercícios e também um pouco mais sobre os conceitos que eu sei que são um pouquinho complicados. Mas sem mais enrolação, vamos começar ? Então, bora lá… Reação de Oxirredução e NOx Um átomo se une a outro por meio da eletrosfera, formando, assim, as ligações químicas. Essas ligações podem se dar por compartilhamento ou por transferência de elétrons. Em uma reação química, as ligações (ou algumas das ligações) dos reagentes são quebradas para dar origem a novas ligações no produto. Quando essa quebra ocorre com transferência de elétrons, dizemos que a reação química é de oxirredução ou redox. Reação de oxirredução ⇒ é toda reação química em que há transferência de elétrons. OXIDAÇÃO Antigamente, o termo oxidação era relacionado à reação com o oxigênio, e oxidar era transformar-se em um óxido. Atualmente, oxidar significa perder elétrons. Quanto menor for a eletronegatividade de um elemento, maior será sua tendência a oxidar. Observe a fila parcial de eletronegatividade: Quanto mais à direita estiver o elemento nessa fila, maior será sua tendência a oxidar. Na formação da ligação iônica entre potássio e flúor, há transferência de elétrons e formação de íons. O potássio, por ser o elemento de menor eletronegatividade, perde o elétron e sofre oxidação; e o flúor, ao receber o elétron, sofre o fenômeno contrário, denominado redução. REDUÇÃO Antigamente, o termo redução significava “retorno ao estado inicial”. Atualmente, reduzir significa ganhar elétrons. Veja: Ao invertermos essa equação, o potássio volta à forma inicial, mas isso só é possível porque o flúor “devolve” o elétron que o potássio havia perdido. NÚMERO DE OXIDAÇÃO (NOx) É o número de elétrons perdidos ou recebidos quando : A. um átomo realiza uma ligação iônica; B. há a quebra de todas as ligações covalentes, realizadas pelo átomo, ficando os elétrons com o átomo mais eletronegativo. Exemplo No composto FeO, ferro e oxigênio realizam ligações iônica. eF 2+ O 2− Para o ferro NOx = + 2 ⇒ perdeu 2 elétrons = Oxidou-se Para o Oxigênio NOx = - 2 ⇒ ganhou 2 elétrons = Reduziu-se Vejamos alguns exemplos de NOx nos compostos moleculares: 1. (Hidrogênio) H2 Como não há diferença de eletronegatividade entre os ligantes, se houver a quebra, ela tende a ser homolítica. O NOx = 0, ambos exercem a mesma força de atração sobre o par de elétrons. Isso é verificado em toda substância simples, NOx = 0. Exemplos: Cl 2 , N 2 , O 2 , F 2 2. (Metano) H C 4 Como o carbono é mais eletronegativo, com a quebra das ligações, seu NOx será –4, enquanto cada hidrogênio terá NOx = +1. 3. (Ácido Nítrico) NOH 3 Se quebrarmos todas as ligações, o oxigênio, que é o elemento mais eletronegativo, irá ganhar todos os elétrons compartilhados. Sendo assim, H ⇒ NOx = +1 N ⇒ NOx = +5 O ⇒ NOx = –2 OBS: Cada oxigênio ganhou 2 elétrons. 4. (Diclorometano) H ClC 2 2 O carbono ganharia 2 elétrons, um de cada hidrogênio, porém perderia 2 elétrons, um para cada cloro. Sendo assim, H ⇒ NOx = +1 C ⇒ NOx = 0 Cl ⇒ NOx = –1 5. (Ácido propanóico) H OC3 6 2 REGRAS PRÁTICAS PARA A DETERMINAÇÃO DO NOX Alguns elementos aparecem sempre com o mesmo NOx em quaisquer substâncias que formarem. A tabela a seguir apresenta o NOx de cada um desses elementos. De posse desses valores, podemos calcular o NOx dos demais elementos de um composto. Tabela NOx MÁXIMO E MÍNIMO Alguns elementos possuem NOx variáveis, pois seus valores dependem da eletronegatividade e da quantidade de átomos que estão ligados a eles tomemos, como exemplo, cloro: Dependendo da substância, o cloro adquire NOx mínimo –1 e NOx máximo +7. Para qualquer átomo, o NOx poderá variar de, no mínimo, –7 a, no máximo, +7. Para os elementos das colunas A da tabela periódica, o NOx máximo é dado pelo número da coluna e o NOx mínimo pelo número da coluna menos oito unidades. NOx máximo = número de coluna NOx mínimo = (n° da coluna) – 8 Veremos na tabela abaixo: As famílias IA (1), IIA (2) e IIIA (3) não poderão ter NOx mínimos –7, –6 e –5, respectivamente, pois possuem baixa eletronegatividade, o que impossibilita o ganho de elétrons. A coluna VIIIA (18) não foi citada, pois possui a camada de valência completa, não devendo haver ganho ou perda de elétrons em condições normais. AGENTES OXIDANTES E REDUTORES Observando uma reação de oxirredução, vamos verificar os elementos que sofreram oxidação e redução. Da reação citada, o cobre recebeu dois elétrons, diminuiu o seu NOx e, então, sofreu redução. O zinco perdeu 2 elétrons, aumentou o seu NOx e, então, sofreu oxidação. Porém, surge uma pergunta: Qual foi o elemento que provocou ou promoveu a redução do cobre? A resposta é simples: O zinco, que, ao perder dois elétrons, possibilitou que o cobre os recebesse. A esse elemento que promove a redução de um outro damos o nome de agente redutor ou, simplesmente, redutor. Fazendo uma análise similar, o cobre é o agente oxidante do zinco. OBS : Os conceitos de oxidante e de redutor não são exclusivos dos elementos químicos. Esses conceitos podem ser estendidos às substâncias que possuem os átomos que oxidam ou reduzem. Exemplo: Agente oxidante: ⇒ substância que nOM 2 contém o elemento (Mn), o qual provoca a oxidação do cloro. Agente redutor: HCl ⇒ substância que contém o elemento (Cl), o qual provoca a redução do manganês. ………………………………………….. Tranquilo ? Qualquer dúvida deixem nos comentários. Nunca parem de estudar, continuem acreditando nos seus sonhos, pois eles podem ser tornar reais. Um forte abraço e até a próxima aula.
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