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Conceitos de Oxidação e Redução Algumas reacções químicas acontecem com a alteração do Número de Oxidação dos elementos químicos. São as reacções de oxidação.

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2 Conceitos de Oxidação e Redução Algumas reacções químicas acontecem com a alteração do Número de Oxidação dos elementos químicos. São as reacções de oxidação - redução, onde: Oxidação é o processo onde ocorre perda de electrões. Oxidação é o processo onde ocorre perda de electrões. Redução é o processo onde ocorre ganho de electrões. Redução é o processo onde ocorre ganho de electrões.

3 n. o. diminui( redução) n. o. diminui( redução) – – Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2 Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2 n. o. aumenta (oxidação) n. o. aumenta (oxidação)

4 Em reacções redox é frequente o uso das expressões Agente Oxidante e Agente Redutor: Agente Oxidante ou Oxidante é o elemento ou espécie química que provoca a oxidação, sendo que, ele próprio, sofre a redução: Agente Oxidante ou Oxidante é o elemento ou espécie química que provoca a oxidação, sendo que, ele próprio, sofre a redução: Fe ou Fe 2 O 3. Fe ou Fe 2 O 3. Agente Redutor ou Redutor é o elemento ou espécie química que provoca a redução, sendo que, ele próprio, sofre a oxidação: Agente Redutor ou Redutor é o elemento ou espécie química que provoca a redução, sendo que, ele próprio, sofre a oxidação: C ou CO. C ou CO.

5 Regras para o acerto de equações químicas de oxidação –redução Determinar o n. o. de todos os elementos químicos presentes na reacção: Determinar o n. o. de todos os elementos químicos presentes na reacção: – – Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 1- Método da variação do número de oxidação

6 Identificar o elemento químico que oxida ( Agente redutor) e o elemento químico que reduz Identificar o elemento químico que oxida ( Agente redutor) e o elemento químico que reduz ( Agente oxidante): reduz = Agente oxidante reduz = Agente oxidante – – Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 oxida = Agente redutor oxida = Agente redutor

7 Calcular a variação total de n. o. do elemento químico que oxida e do elemento químico que reduz: Calcular a variação total de n. o. do elemento químico que oxida e do elemento químico que reduz: reduz: = = 3 reduz: = = – – Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Oxida : = = 2 Oxida : = = 2

8 Identificar o elemento que se oxida e o elemento que se reduz de maior índice na equação. Estes elementos devem se localizar no mesmo membro da equação: Identificar o elemento que se oxida e o elemento que se reduz de maior índice na equação. Estes elementos devem se localizar no mesmo membro da equação: Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2

9 Multiplicar o índice deste elemento por sua variação de n. o.: Multiplicar o índice deste elemento por sua variação de n. o.: = 3.2 = 6 = 3.2 = 6 Fe 2 O 3 + C 1 O Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + C 1 O Fe + CO 2 = 2. 1 = 2 = 2. 1 = 2

10 Inverter os valores finais entre as duas espécies químicas que apresentam os elementos químicos que estão sendo estudados. Considerando-os como coeficientes da reacção: Inverter os valores finais entre as duas espécies químicas que apresentam os elementos químicos que estão sendo estudados. Considerando-os como coeficientes da reacção: = 3.2 = 6 2 = 3.2 = 6 2 Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 = 2. 1 = 2 6 = 2. 1 = 2 6 2Fe 2 O 3 + 6CO Fe + CO 2 2Fe 2 O 3 + 6CO Fe + CO 2

11 Acertar os coeficientes restantes pelo método das tentativas: Acertar os coeficientes restantes pelo método das tentativas: 2 Fe 2 O CO 4 Fe + 6CO 2

12 Observar se os coeficientes estequiométricos são os menores números inteiros possíveis. Caso não sejam, efectuar a operação matemática necessária para torná-los os menores inteiros possíveis: Observar se os coeficientes estequiométricos são os menores números inteiros possíveis. Caso não sejam, efectuar a operação matemática necessária para torná-los os menores inteiros possíveis: 2 Fe 2 O CO 4 Fe + 6 CO 2 ( 2 ) 2 Fe 2 O CO 4 Fe + 6 CO 2 ( 2 ) 1 Fe 2 O 3 + 3CO 2 Fe + 3 CO 2 1 Fe 2 O 3 + 3CO 2 Fe + 3 CO 2

13 Determinar o n. o. de todos os elementos químicos presentes na reacção: Determinar o n. o. de todos os elementos químicos presentes na reacção: – – Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 1- Método da variação do número de oxidação

14 2- Método das semiequações Acertar a equação química, por exemplo : Acertar a equação química, por exemplo : Zn(s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq)+ Cu(s) O método requer que se comece pela forma iónica da equação a acertar.

15 Acerto em Meio Ácido O dicromato de potássio, em meio ácido (H 2 SO 4 ), converte o iodeto de potássio em iodo, formando também sulfato de crómio (III) e sulfato de potássio. Acerte a respectiva equação química. O dicromato de potássio, em meio ácido (H 2 SO 4 ), converte o iodeto de potássio em iodo, formando também sulfato de crómio (III) e sulfato de potássio. Acerte a respectiva equação química. K 2 Cr 2 O 7 (aq)+ KI (aq)+ H 2 SO 4 (aq) Cr 2 (SO 4 ) 3 (aq) + K 2 SO 4 (aq)+ I 2 (g) Vamos estudar o exemplo:

16 1. Escrever a equação iónica com as espécies em que variou o n. o: Cr 2 O I - I Cr 3+ Meio ácido 2. Escrever separadamente as equações das semireacções de oxidação e redução: Oxidação: 2I - I 2 Redução: Cr 2 O Cr 3+ NOTA: NOTA: Todas as setas devem indicar, por cima, meio ácido. A partir deste momento serão omitidas, só para facilitar a escritas das equações.

17 3. Acerte, por exemplo, a equação de semireacção de redução. a) Acerto dos oxigénios: como a reacção decorre em meio ácido, adicionam-se tantas moléculas de água quantas as necessárias para acertar os átomos de oxigénio, no membro conveniente: Redução: Cr 2 O Cr H 2 O Redução: Cr 2 O Cr H 2 O b) Acerto dos hidrogénios: adicionam-se, onde necessário, ióes H + para acertar os hidrogénios. b) Acerto dos hidrogénios: adicionam-se, onde necessário, ióes H + para acertar os hidrogénios. Cr 2 O H + 2 Cr H 2 O

18 c) Acerto das cargas, adicionando electrões ( no mesmo membro de H + ou no membro oposto ao de HO -, de outra maneira não conseguiríamos acertar as cargas eléctricas): Cr 2 O H e - 2 Cr H 2 O Cr 2 O H e - 2 Cr H 2 O d) Verificação 1º membro 2º membro Cargas+6+6 O77 Cr22 H1414

19 4. Acerte a equação da semireacção de oxidação. a) Oxidação: 2I - I e - b) Verificação: Está certa quanto a cargas e quanto a massas

20 5. Escreva as duas equações das semireacções e multiplique por coeficientes apropriados, de modo que nº e - cedidos = nº e - ganhos Cr 2 O H + +6e - 2 Cr H 2 O 3 x ( 2I - I e - ) 3 x ( 2I - I e - ) 6. Verificação Cr 2 O H I - 2 Cr I 2 +7 H 2 O Cr 2 O H I - 2 Cr I 2 +7 H 2 O

21 7. Verificação Cr 2 O H I - 2 Cr I H 2 O 1º membro 2º membro Cargas =+6+6 Cr22 O77 H1414 I66

22 8. Escreva, se for pedido, a equação química sob a forma molecular: K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 +6KI Cr 2 (SO 4 ) 3 +3I H 2 O+4K 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 +6KI Cr 2 (SO 4 ) 3 +3I H 2 O+4K 2 SO 4 9. Verificação 1º membro 2º membro K2+68 SO

23 Acerto em Meio Alcalino O dióxido de manganésio reduz em meio alcalino, NaHO, o nitrato de sódio, resultando permanganato de sódio e nitrito de sódio. Escreva a equação química devidamente acertada. O dióxido de manganésio reduz em meio alcalino, NaHO, o nitrato de sódio, resultando permanganato de sódio e nitrito de sódio. Escreva a equação química devidamente acertada. MnO 2 +NaNO 3 NaMnO 4 +NaNO 2 MnO 2 +NaNO 3 NaMnO 4 +NaNO 2

24 1. Escrever a equação iónica com as espécies em que variou o n. o: MnO 2 + NO 3 - MnO NO 2 - Meio alcalino 2. Escrever separadamente as equações das semireacções de oxidação e redução: Oxidação: MnO 2 MnO 4 - Redução: NO 3 - NO 2 - NOTA: NOTA: Todas as setas devem indicar, por cima, meio alcalino. A partir deste momento serão omitidas, só para facilitar a escritas das equações.

25 3. Acerte a equação da semireacção de oxidação. a) Acerto dos oxigénios: adicionam-se, onde necessário, ióes HO - para acertar os hidrogénios. MnO HO - MnO 4 - MnO HO - MnO 4 - b) Acerto dos hidrogénios:como a reacção decorre em meio alcalino, adicionam-se moléculas de água : b) Acerto dos hidrogénios:como a reacção decorre em meio alcalino, adicionam-se moléculas de água : MnO HO - MnO H 2 O c) Novo acerto dos oxigénios: MnO HO - MnO H 2 O

26 d) Acerto das cargas: MnO HO - MnO H 2 O+ 3 e - MnO HO - MnO H 2 O+ 3 e - e) Verificação 1º membro 2º membro Cargas+4+4 Mn11 O66 H44

27 4. Acerte a equação da semireacção de redução. redução: NO 3 - NO 2 - a) Acerto de O NO 3 - NO HO - NO 3 - NO HO - b) Acerto de H H 2 O+NO 3 - NO HO - c) Novo acerto de O (e de H) H 2 O+NO 3 - NO HO - H 2 O+NO 3 - NO HO -

28 d) Acerto das cargas: H 2 O+NO e - NO HO - H 2 O+NO e - NO HO - 5. Verificação 1º membro 2º membro Cargas-3-3 N11 O44 H22

29 6. 3x ( H 2 O+NO e - NO HO - ) 3x ( H 2 O+NO e - NO HO - ) 2x (MnO HO - MnO H 2 O+ 3 e - ) 2x (MnO HO - MnO H 2 O+ 3 e - ) ___ _ _______________________________________ 2MnO 2 +3NO HO - 2MnO NO 2 - +H 2 O 7.Verificação 1º membro 2º membro Cargas-5-5 Mn22 N33 O4+9+2= =15 H22

30 8. Equação química global 2MnO 2 +3NaNO 3 +2NaHO 2NaMnO 4 +3NaNO 2 +H 2 O 9.Verificação 1º membro 2º membro Cargas-5-5 Mn22 N33 O4+9+2= =15 H22 Na3+2=52+3=5

31 Autoria Conceição Alves, prof.ª FQA - 11ºano Escola S/3 Quinta das palmeiras -Covilhã FIM


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