Chuvas ácidas: impacto em alguns materiais

CaCO3(s) + H2SO4 (aq) → CaSO4(s)+CO2(g)+H2O(l) Chuvas ácidas Sobre os carbonatos Os ácidos reagem com os carbonatos, por reacção ácido - base, sendo um dos produtos dióxido de carbono. CaCO3(s) + H2SO4 (aq) → CaSO4(s)+CO2(g)+H2O(l) Pouco solúvel em água Depósitos sólidos nas fendas e poros da pedra “Lepra da pedra”

Fe(s) + H2SO4 (aq) → FeSO4(aq)+H2(g) Chuvas ácidas Sobre alguns metais Influenciam a velocidade de corrosão de estruturas metálicas Os ácidos reagem com alguns metais, por reacção oxidação - redução, provocando a sua corrosão. Fe(s) + H2SO4 (aq) → FeSO4(aq)+H2(g) M(s) + n H+(aq) → Mn+(aq)+n/2 H2(g) Ferro Bronze Pinturas e vernizes Equação geral Cobre Aço galvanizado

? O que são Reacções de Oxidação - redução? Nas Reacções oxidação – redução… há transferência de electrões entre a espécie redutora e a espécie oxidante. ?

Evolução dos conceitos de Oxidação e Redução Georg Ernst Stahl (1660-1734) Médico e químico alemão, conhecido como chefe da doutrina flogística. Estabeleceu uma relação para a queima dos metais: Metal  calcinado + flogisto e para a situação inversa: calcinado + flogisto Metal Mais tarde, outros cientistas provaram que a teoria do flogisto estava incorrecta mas reconheceram que foi o início para a descoberta do mistério da combustão.

Antoine Lavoisier (1743-1794) Realizou as primeiras experiências bem interpretadas de oxidação de metais. Em 1772, queimando metais (e não-metais) com ar, notou que esse processo era acompanhado de um aumento de peso, tendo sugeriu o nome de oxigénio (“gerador de ácido”) para a substância que era absorvida pelo ar aquando de uma combustão.

Desde que a teoria de Lavoisier foi aceite, os químicos começaram a escrever qualquer reacção entre o oxigénio e um elemento ou um composto como uma oxidação. Exemplo: a reacção entre o magnésio metálico e o dioxigénio para formar o óxido de magnésio envolve a oxidação do magnésio. 2 Mg (s) + O2 (g)  2 MgO (s) Oxidação O termo “redução” vem do latim que significa “voltar atrás”. Depois da descoberta dos electrões, os químicos chegaram à conclusão de que as reacções de oxidação-redução envolvem a transferência de electrões de um átomo para o outro.

Conceitos de Oxidação e Redução Algumas reacções químicas acontecem com a alteração do valor da carga das espécies químicas. São as reacções de oxidação - redução onde: Oxidação é o processo que envolve perda de electrões. Redução é o processo que envolve ganho de electrões.

Conceitos de Oxidação e Redução CORROSÃO DO FERRO

Conceitos de Oxidação e Redução CORROSÃO DO FERRO Peça metálica oxidada 2Fe(s) + H2O (l)+ O2(g)→ 2Fe(HO)2(s) 2Fe(HO)2(s) + H2O (l)+ O2(g)→ 2Fe(HO)3(s) Chuva ácida Fe(s) + 2H+ (aq)→ Fe2+(aq)+H2(g)

Formação da ferrugem 2 Fe (OH)2 H2O , O2 4 OH- 2 Fe2+ Ferrugem Fe2O3 . xH2O 2 Fe 4 e- + 2 H2O , O2 A oxidação do Fe forma um buraco e liberta electrões que atravessam o metal.

n. o. Relaciona-se com a carga das espécies químicas. Número de Oxidação n. o. Relaciona-se com a carga das espécies químicas. Esta carga pode ser real, caso das espécies monoatómicas, ou pode ser atribuídas com determinadas REGRAS: O n.o. das substâncias elementares é zero; O n.o. do ião monoatómico é igual á carga do ião; A soma dos números de oxidação dos átomos de uma molécula é igual a zero; A soma dos números de oxidação de um ião poliatómico é igual à carga do ião; O n.o. do hidrogénio é +1 quando combinado com um elemento mais electronegativo; O n.o. do hidrogénio é -1 quando combinado com um elemento menos electronegativo; O n.o. do hidrogénio é +1 quando combinado com um elemento mais electronegativo; O n.o. do oxigénio é -2; O n.o. do oxigénio é -1 nos peróxidos; O n.o. do oxigénio é -(1/2) nos superóxidos; O n.o. do oxigénio é +1 ou +2 quando combinado com o flúor.

Conceitos de Oxidação e Redução Produção Industrial Fe - hematite diminuição da carga ( redução) +3 -2 0 0 +4 -2 2Fe2 O3 (s) + 3C (g)→ 4Fe(s) + 3CO2 (g) Aumento da carga (oxidação) http://web.educom.pt/fq/reaccoes/redox.htm http://www.cienciaviva.pt/estagios/jovens/ocjf2005/isel/Metais_%20Reactividade.pdf

Conceitos de Semi-reacções de oxidação-redução Fe(s) + 2H+ (aq)→ Fe2+(aq)+H2(g) Chuva ácida OXIDAÇÃO: Fe (s)→ Fe2+(aq)+ 2 electrões REDUÇÃO:2H+ (aq) + 2 electrões → H2(g) O metal Fe foi oxidado O ião H+ foi reduzido

Uma espécie química oxida-se quando aumenta o seu nº oxidação. Conclusão Uma espécie química oxida-se quando aumenta o seu nº oxidação. A espécie foi oxidada cedeu electrões ( sofreu Oxidação) Uma espécie química reduz-se quando diminui o seu nº oxidação. A espécie foi reduzida recebeu electrões ( sofreu Redução)

Espécie Redutora e Espécie Oxidante A espécie química que se oxida chama-se espécie redutora. Ao oxidar-se permite que outra se reduza. A espécie química que se reduz chama-se espécie oxidante.

Reacções entre ácidos e metais Reacção entre o ácido clorídrico e o zinco: Zn (s) + 2 HCl (aq)  ZnCl2 (aq) + H2 (g) OXIDAÇÃO REDUÇÃO +1 -1 +2 -1 Redutor Oxidante

Reacção entre o ácido clorídrico e o magnésio: Mg (s) + 2 HCl (aq)  MgCl2 (aq) + H2 (g) OXIDAÇÃO REDUÇÃO +1 -1 +2 -1 Redutor Oxidante