Processos de Oxirredução Disciplina: Química Professor: Rubens Barreto II Unidade

Indagações Iniciais O que pilhas e Baterias têm haver com reações redox? Por que estudar as reações de oxirredução? Qual a importância econômica e ambiental das reações redox? O que é proteção catódica? Como ocorre a corrosão do ferro?

A obtenção de hidrogênio a partir da reação do zinco metálico com o ácido clorídrico

Oxidação - Perda de elétrons ou aumento de Nox. Reação de oxirredução ou redox - Reação com transferência de elétrons de um reagente para outro, ou reação com variação de número de oxidação (Nox) de pelo menos um elemento.  Oxidação - Perda de elétrons ou aumento de Nox.  Zn°(s)  Zn2+(aq) + 2 e- Redução - Ganho de elétrons ou diminuição de Nox. 2 H+(aq) + 2 e-  H2(g) Como saber o Nox? 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O Global

Número de oxidação - Nox O número de oxidação é um número associado aos átomos de um determinado elemento presente em uma determinada substância. Ele está relacionado à carga elétrica que os átomos apresentam na substância. Nox em íons monoatômicos O valor algébrico da carga elétrica dos íons de um elemento num composto iônico informa o número de oxidação desse elemento no composto. Ex.: NaCl; MgBr2; CaS e Al2O3.

Tabela de eletronegatividade dos elementos Para relembrar... “A eletronegatividade é a tendência relativa mostrada por um átomo ligado em atrair o par de elétrons.” Tabela de eletronegatividade dos elementos 90/1

Número de oxidação em espécies com ligação covalente Sabemos que substâncias iônicas são formadas por átomos de elementos com grande diferença de eletronegatividade. Por outro lado, no caso dos compostos covalentes a diferença de eletronegatividade entre os átomos é menor do que nos compostos iônicos. Entretanto o compartilhamento de elétrons numa molécula nem sempre é igual entre os átomos que a formam. Ex.: + - H - Cl Ligação covalente polar

Outros Exemplos 421 Em espécies químicas nas quais há ligação covalente, o número de oxidação de um elemento expressa a carga parcial de cada átomo desse elemento no molécula, gerada pela distribuição não igualitária dos elétrons das ligações covalentes em decorrência das diferenças de eletronegatividade. 93

Regras para determinação do Nox 94...

7 A) 99

Reações de oxirredução Oxidação, Redução e Número de oxidação.

Os processos de oxidação e redução ocorrem sempre de modo simultâneo. Quando um ou mais elementos sofrem variações nos seus números de oxidação no transcorrer de uma reação química, dizemos que se trata de uma reação de óxido-redução (oxirredução, óxi-red ou redox). Os processos de oxidação e redução ocorrem sempre de modo simultâneo. Exemplos:

Agente oxidante e agente redutor 102

Zn(s) + 2 H+(aq)  H2(g) + Zn2+(aq) O agente oxidante e o agente redutor em uma reação de oxirredução figuram entre seus reagentes, e não entre os produtos. Agente oxidante Agente redutor Zn(s) + 2 H+(aq)  H2(g) + Zn2+(aq) Fe2O3(s) + 3 CO(g) 2 Fe(s) + 3 CO2 (g) Agente oxidante Agente redutor Agente oxidante Agente redutor 104

Balanceamento de uma equação de oxirredução Se baseia na igualdade do número de elétrons cedidos com o número de elétrons recebidos. Vejamos o exemplo abaixo: 1 átomo de Zn Perde 2 e- 1 átomo de Zn Perde 2 e- . 1 1 íon H+ recebe 1 e- 2 íons H+ recebem 2 e- . 2 107

Passos a passo:

Sua vez... H2S + HNO3  H2SO4 + NO + H2O Br2 + HClO + H2O  HBrO3 + HCl Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O NH3 + O2  NO + H2O Cr2O72- + Cl- + H+  Cr3+ + H2O + Cl2

Importante! Para conferir o balanceamento, além de verificar o número de átomos de cada elemento em ambos os membros, podemos conferir se a carga elétrica total é a mesma antes e depois. Se não for, o balanceamento está errado!)

Resumindo: 1º passo: Determinar os números de oxidação - Esse passo é importante porque normalmente não conseguimos visualizar rapidamente quais são as espécies que sofrem oxidação e redução. 2° passo: Determinação da variação da oxidação e da redução – ou seja, encontra-se o módulo da variação do Nox dos elementos ().  3° passo: Inversão dos valores de ∆ - Nesse passo, os valores de ∆ são trocados entre as espécies, tornando-se os coeficientes delas. 4º passo: Balanceamento por tentativa

Exercícios: Algumas cidades dispõem de estação de tratamento de esgotos, que permite reduzir a concentração de poluentes nos despejos líquidos antes de lançá-los ao rio ou ao mar. Nessas estações acontecem inúmeros processos, entre os quais a transformação do H2S, de cheiro muito desagradável, emSO2. A equação não-balanceada do processo é: a) Especifique o oxidante e o redutor nesse processo. b) Efetue o balanceamento da equação.

2. A pirolusita é um importante minério, do qual se extrai o metal manganês, adicionado ao aço para aumentar sua resistência. A pirolusita consiste em óxido de manganês (IV) e impurezas. Num laboratório de análise de minérios, pode-se determinar o teor de óxido de manganês (IV) numa amostra de pirolusita (o que é conveniente para avaliar se a exploração de uma jazida é economicamente viável) por meio de um processo em etapas, na qual a primeira delas é reação com ácido oxálico (H2C2O4), em meio ácido, que é assim equacionada: Determine o oxidante e o redutor nesse processo. b) Efetue o balanceamento da equação apresentada.

A concentração de hipoclorito (ClO-) na água sanitária pode ser determinada em laboratório por um método que envolve processos de óxido-redução, dentre os quais um deles é representado pela seguinte equação não-balanceada: Balanceie corretamente essa equação.

Referências Bibliográficas In: Balanceamento por Oxirredução. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/balanceamento-por-oxirreducao.htm. Acesso em 14/08/2012. In: Oxirredução. Disponível em: http://educar.sc.usp.br/quimapoio/nox.html. Acesso em 12/02/2012. PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química na Abordagem do Cotidiano. Vol. 2. São Paulo: Moderna LTDA, 2003. USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química – Vol. único. 5a Ed., São Paulo: Saraiva, 2002.