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Deixa que a gente explica! www.bioexplica.com.br UNIDADE 23: N.Ox. - Número de Oxidação É p ro ib id a a re p ro d u çã o , t o ta l o u p ar ci al , d es te m at er ia l O número de oxidação é a carga que um elemento químico assume ao realizar uma ligação química ou a carga de um íon. Pode ser entendido também como a quantidade real de elétrons que uma espécie ganhou ou perdeu ao realizar uma ligação ou em uma reação química. Quando um elemento perde elétrons, ele sofre oxidação, aumentando o valor do N.Ox.; Ao ganhar elétrons, sofre redução, diminuindo o valor do seu número de oxidação. O NOx dos elementos nos diferentes compostos tem correlação com a eletronegatividade dos átomos envolvidos, assim, elementos mais eletronegativos, ao atraírem elétrons, tendem a ficar negativos. De forma análoga, elementos pouco eletronegativos tendem a perder elétrons, ficando positivos. Vamos, então, dividir o estudo dos números de oxidação em duas partes: primeiro, falaremos sobre cálculo do N.Ox. em compostos inorgânicos e, em seguida, do cálculo do N.Ox. dos elementos em compostos orgânicos. COMPOSTOS INORGÂNICOS Regras fundamentais para cálculo do N.Ox. O NOx do oxigênio (O) vale GERALMENTE -2 (exceto em peróxidos (-1) e em superóxidos (- 1/2) que são casos de compostos inorgânicos mais raros); Para o Hidrogênio, seu NOx é sempre +1, exceto nos hidretos metálicos onde é -1; DICA DO MONSTRÃO: FAMÍLIA PAR, N.OX. PAR! FAMÍLIA ÍMPAR, N.OX. ÍMPAR! (te ajudará muito no caso dos elementos representativos.) O NOx de uma substância simples é sempre igual a zero, pois o composto é formado pelos mesmos átomos, não havendo diferença na eletronegatividade e consequentemente, nenhum dos dois oxida ou reduz. Exemplos: O2, S2, Fe, Au, Zn, N2, O3, C(grafite) Em compostos neutros, isto é, sem carga, a soma dos N.Ox. é igual a zero. Porém, para íons, o raciocínio é um pouco mais elaborado: NOx de íons monoatômicos O NOx de um íon que apresenta somente um átomo é sempre igual a sua própria carga. Exemplo: Íon e seus respectivos N.Ox. Cℓ- = - 1; O2- = -2; Na+ = +1; Aℓ3+ = +3 NOx de íons compostos A soma dos NOx de átomos que compõem um íon é sempre igual à carga do íon; Exemplo: NO3- N = +5 e O = -2. Porém, como são 3 oxigênios, podemos concluir que a carga total dos 3 átomos de oxigênio equivale a -6. Logo, teremos: -6 + 5 = -1, que é a carga do íon NO3-. Figura 1 : tabelão de N.Ox. do MONSTRÃO Que fique claro: essa tabela é apenas uma dica para que você possa, com mais facilidade, conseguir se guiar pelos diversos números de oxidação que os elementos representativos (famílias A) podem assumir. http://www.bioexplica.com.br/ Deixa que a gente explica! www.bioexplica.com.br É p ro ib id a a re p ro d u çã o , t o ta l o u p ar ci al , d es te m at er ia l DICAS IMPORTANTES!!!! Para halogênios (grupo 17 da tabela periódica) o NOx será -1 quando o halogênio for o elemento mais eletronegativo do composto; Para calcogênios (grupo 16) o NOx é sempre -2, exceto nos peróxidos e no fluoreto de oxigênio (OF2), onde o NOx do oxigênio torna-se +2 (somente nesse caso o N.Ox. do oxigênio valerá +2). Para metais alcalinos e prata (Ag), o NOx é sempre +1; Para metais alcalino terrosos e zinco (Zn), o N.Ox. é sempre +2; Para o alumínio (Aℓ), o NOx é sempre +3. IMPORTANTE!!!! N.Ox. Para elementos de transição. Vale frisar, que, devido à existência de uma estrutura eletrônica extremamente complexa, os elementos de transição podem assumir diversos números de oxidação. Como trata-se de metais, preferencialmente, irão assumir números de oxidação positivos, já que a tendência principal dos metais é de perder elétrons. Assim, para facilitar a sua memorização, preparei uma tabela contendo alguns dos principais elementos de transição. Mais alguns exemplos: Qual é o NOx do enxofre nos seguintes compostos? H2S: H = +1, NOx do composto = 0; 2(+1) + S = 0; S = -2 H2SO4: H = +1, O = -2 (mais eletronegativo); 2(1) + S + 4(-2) = 0; S = +6 S8: NOx de substância simples = 0 H2SO3: 2(1) + S + 3(-2) = 0; S = +4 Número de Oxidação – Compostos orgânicos O número de oxidação em estruturas mais complexas, como dos compostos orgânicos, varia de acordo com os átomos. Portanto, deve-se calcular o NOx dos átomos individualmente. Entretanto, se o NOx for calculado da mesma maneira que nos compostos inorgânicos, será obtido o NOx médio de um determinado elemento químico, por exemplo: No etanol, C2H6O: 2(x) + 6(1) + 1(-2) = 0 x = -2 Portanto, pode-se dizer que o NOx médio do carbono na molécula de etanol é -2. Agora, se formos calcular o NOx de cada átomo de carbono individualmente, devemos analisar os átomos separadamente levando em consideração a diferença de eletronegatividade entre os átomos que se ligam a ele, por exemplo: Na molécula de etanol: A ligação Carbono – Carbono não possui diferença de eletronegatividade, logo, trata-se de uma ligação covalente apolar, ou seja, não haverá disputa pelo par de elétrons, o que fará com que nenhuma carga apareça devido a ligação carbono – carbono. Para que fique ainda mais claro, vejamos mais um exemplo, dessa vez, com a molécula de ácido acético (ácido etanóico): Figura 2 : N.Ox. na molécula do Etanol. Figura 3: N.Ox. dos átomos de carbonos no ácido etanóico http://www.bioexplica.com.br/ Deixa que a gente explica! www.bioexplica.com.br É p ro ib id a a re p ro d u çã o , t o ta l o u p ar ci al , d es te m at er ia l 01. O número de oxidação (Nox) de um elemento quantifica seu estado de oxidação. Qual é o Nox de Cr no ânion Cr2O72-? a) +3 b) +5 c) +6 d) +7 02. Determine os números de oxidação para cada elemento das espécies químicas abaixo: a) HBr b) ClO4- c) H2O2 d) NaCl e) MnBr2 f) Na2S2O3 03. Descobertas recentes da Medicina indicam a eficiência do óxido nítrico (NO) no tratamento de determinado tipo de pneumonia. Sendo facilmente oxidado pelo oxigênio e NO2, quando preparado em laboratório, o ácido nítrico deve ser recolhido em meio que não contenha O2. Os números de oxidação do nitrogênio no NO e NO2são, respectivamente: a) + 3 e + 6. b) + 2 e + 4. c) + 2 e + 2. d) zero e + 4. e) zero e + 2. 04. No recente atentado terrorista ocorrido na cidade japonesa de Yokohama foi lançado fosgênio, representado na figura a seguir, num trem subterrâneo. Os elementos químicos que compõem essa substância têm números de oxidação: I. Carbono II. Cloro III. Oxigênio a) (I) +4, (II) -1, (III) -2 b) (I) -4, (II) +1, (III) -2 c) (I) +3, (II) -1, (III) -2 d) (I) -3, (II) +1, (III) +2 e) (I) 0, (II) -1, (III) +2 05. Uma conversão de "energia alimentar" em "energia não-alimentar", envolve a fermentação da sacarose, representada por: I. C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 sacarose glicose frutose II. C6H12O6→ 2C2H6O + 2 CO2 glicose etanol Apenas na etapa ........ o número de oxidação (médio) do carbono varia, passando de zero para ........ e ........ Na ordem em que aparecem na frase, as lacunas devem ser preenchidas corretamente, por: a) I; +6; +6 b) I; +6; -6 c) II; +2; +4 d) II; -2; +4 e) II; -2; -4 06. Determine o NOx de todos os carbonos dos seguintes compostos: ATIVIDADES PROPOSTAS http://www.bioexplica.com.br/ Deixa que a gente explica! www.bioexplica.com.br É p ro ib id a a re p ro d u çã o , t o ta l o u p ar ci al , d es te m at er ia l QUESTÃO 01 Gabarito: [C] QUESTÃO 02 Gabarito: a) HBr b) (ClO4)- c) H2O2 d) NaCl e) MnBr2 f) Na2S2O3QUESTÃO 03 Gabarito: [B] No No2 QUESTÃO 04 Gabarito: [A] O = C QUESTÃO 05 Gabarito: [D] C − C – OH QUESTÃO 06 Gabarito: Referencial Teórico: FONSECA, Martha Reis Marques da. Coleção de Química: Parte 01, Parte 02 e Parte 03. São Paulo: Editora Atica, 2014. FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente Química, Ciências, Tecnologia & Sociedade. São Paulo: Editora FTD S.A., 2001, 624 p. TITO CANTO. Química na abordagem do cotidiano, volume 1, 5ª edição, ed moderna, São Paulo, 2009. FELTRE, R. Química Geral. 7ª edição, ed moderna, São Paulo, 2008. FELTRE, R. Físico-Química. 7ª edição, ed moderna, São Paulo, 2008. FELTRE, R. Química Orgânica. 7ª edição, ed moderna, São Paulo, 2008. USBERCO, João; Salvador, Edgard. Química Geral. 12ª.ed. São Paulo: Saraiva, 2006. LEMBO, Antonio; Groto,Robson. Química - Geral e Orgânica. 2010. ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p. BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005. ATKINS, Peter W.; JONES, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna o meio ambiente. 3 ed. Guanabara Koogan, 2006 MENDES, Aristênio. Elementos de Química Inorgânica, Fortaleza, 2005. LEE, JD Química Inorgânica: não tão Concisa. Ed. Edgard Blucher Edito, 1ª.ed, 2003. SOLOMONS, ,T.w. Graham. Química Orgânica, 10ª edição, LTC, 2012 LEHNINGER, AL; NELSON, DL e COX, MM. Princípios de Bioquímica. Ed. Artmed, 6ª.ed 2014. GABARITOS +1 -1 +7 -2 +1 -1 +1 -1 +2 -1 +1 +2 -2 +2 -2 +4 -2 Cl Cl -2 +4 -1 -1 − − − − − Nox = Médio − 3 + (−1) 2 = −2 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ -3 -1 zero ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ C +3 -3 C ↓ ↓ H H H H H zero -1 -3 H H H H H H H ↓ ↓ -2 +1 -2 -3 http://www.bioexplica.com.br/
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