Ciências da Natureza e suas
Tecnologias – QUÍMICA
Ensino Médio
OXIRREDUÇÃO (REGRAS DO Nox)
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
As reações de oxidação
e redução, também
chamadas de reações
redox, são fenômenos
muito frequentes no
nosso cotidiano. Como
exemplo, temos:
- Um material sofrendo
combustão (queima);
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
- O processo de enferrujamento do ferro;
- A queima (combustão) de combustíveis nos
veículos;
(b)
Imagem: (b): Autor deconhecido / GNU Free Documentation License
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
- Quando se descolore o cabelo com água
oxigenada;
(a) (b)
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
- O funcionamento de pilhas e baterias, que
movimentam as calculadoras, carros,
brinquedos, rádios, televisões e muitas outras
coisas.
Imagem: Lead holder / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Como definição temos:
● Oxidação é a perda de elétrons;
● Redução é o ganho de elétrons.
● Reações de Oxirredução é quando há
transferência de elétrons.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Observando a estrutura da matéria, as
reações de oxidação e redução envolvem a
transferência de elétrons entre os átomos.
Contudo, sabe-se que a oxidação e a
redução ocorrem juntas na mesma reação
química.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Como exemplo deste fenômeno temos:
O Magnésio (Mg) sofrendo oxidação
(perdendo 2 elétrons) e o Oxigênio (O)
sofrendo redução (ganhando 2 elétrons).
Mg
O
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Outro exemplo é introduzirmos um fio de
zinco (Zn) em uma solução aquosa de
sulfato de cobre (CuSO4).
Verificamos, após certo tempo, que ocorre
a formação de um depósito de cobre e que a
solução aos poucos, vai deixando de ser
azul, que é característica dos íons Cu2+.
Zn(s) + Cu 2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s)
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Corrosão de um
prego de ferro
Imagem: Ricardo Maçãs /
Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Podemos representar a reação pela seguinte
equação química:
Zn(s) + Cu+2
(aq) → Zn+2
(aq) + Cu(s)
Assim, temos as seguintes semirreações:
● Semirreação de oxidação:
Zn(s) → Zn+2
(aq)+ 2 elétrons
● Semirreação de redução:
Cu+2
(aq) + 2 elétrons → Cu(s)
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Podemos notar que, devido à transferência de
elétrons, ocorreu uma mudança na carga elétrica
das espécies químicas. Essas cargas elétricas são
denominadas número de oxidação (Nox).
O conhecimento do número de oxidação é de grande
importância para o entendimento dos processos de
óxido-redução.
Vamos agora estudar as maneiras de determiná-lo.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Número de Oxidação (Nox)
No caso dos compostos iônicos, chama-se
Número de Oxidação (Nox) a própria carga
elétrica do íon, ou seja, o número de elétrons
que o átomo realmente perdeu ou ganhou.
No MgO (óxido de magnésio)
Mg+2: Nox = +2
O-2: Nox = -2
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Nos compostos covalentes, não há um átomo
que perca e outro que ganhe elétrons, já que os
átomos estão apenas compartilhando elétrons.
Entretanto, podemos estender o conceito de
número de oxidação também para os compostos
covalentes.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Dizendo que:
Seria a carga elétrica teórica que o
átomo iria adquirir se houvesse quebra da
ligação covalente, ficando os elétrons com o
átomo mais eletronegativo.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Por exemplo: No ácido clorídrico (HCℓ), o cloro
é mais eletronegativo que o hidrogênio e, em
consequência, atrai o par eletrônico covalente
para o seu lado.
H Cl
δ+
δ-
H Cl
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Se, por influência externa, houver uma ruptura
dessa ligação, é evidente que o par eletrônico
ficará com o cloro.
Então:
No HCℓ (ácido clorídrico)
H+1: Nox = +1
Cℓ-1: Nox =-1
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Dado o conceito de número de oxidação (Nox),
podemos ampliar o conceito de oxidação e
redução dizendo:
- Oxidação é a perda de elétrons ou aumento
do número de oxidação de um elemento.
- Redução é o ganho de elétrons ou diminuição
do número de oxidação de um elemento.
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Esquematicamente temos:
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Nox.
Oxidação
Redução
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
REGRAS PARA A DETERMINAÇÃO DO Nox
É fácil calcular o Nox de um elemento que
aparece numa substância, sem que seja
necessário construir as fórmulas eletrônicas
dos compostos, usando as seguintes regras:
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
1ª regra: O Nox de cada átomo em uma substância
simples é sempre zero.
Neste caso, como os átomos apresentam a mesma
eletronegatividade, numa eventual quebra da ligação,
nenhum perde ou ganha elétrons.
Exemplos: O2, O3, P4, S8, Cgraf, Cdiam
2ª regra: O Nox de um íon monoatômico é sempre igual
à sua própria carga.
K+ Ba2+ F– N3–
Nox: +1 +2 –1 –3
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
3ª regra: Existem elementos que apresentam Nox fixo
em seus compostos.
Metais Alcalinos (1A)
(Li, Na, K, Rb Cs e Fr)
Nox = + 1 Exemplo: K2SO4.
Nox = + 1
Metais Alcalinos-terrosos
(2A)
(Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra)
Nox = + 2 Exemplo: CaO.
Nox = + 2
Zn (zinco) Nox = + 2 Exemplo: ZnSO4.
Nox = + 2
Ag (prata) Nox = + 1 Exemplo: AgCℓ.
Nox = + 1
Al (alumínio) Nox = + 3 Exemplo: Aℓ2O3.
Nox = + 3
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
4ª regra: O Nox do elemento hidrogênio (H),
nas substâncias compostas, é geralmente +1.
HBr H2SO4 C6H12O6
Nox: +1 +1 +1
Quando o hidrogênio estiver ligado a metal,
formando hidretos metálicos, seu Nox é -1 .
NaH CaH2
Nox: –1 –1
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
5ª regra: O Nox do elemento oxigênio (O), na maioria
dos seus compostos, é -2.
CO H2O H2SO4 C6H12O6
Nox: –2 –2 –2 –2
No composto fluoreto de oxigênio (OF2), como o flúor é
mais eletronegativo, o Nox do oxigênio é + 2:
OF2
Nox: +2
Nos peróxidos (O2)2–, o Nox do oxigênio é -1.
Nox:
H2O2 Na2O2
+1 +1
-1 -1
-2
+2
-2
+2
Soma dos Nox: Zero Zero
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
6ª regra: Os halogênios apresentam Nox = - 1, quando
formam compostos binários (2 elementos), nos quais
são mais eletronegativos.
HCl MnBr2 CF4
Nox = –1 –1 –1
7ª regra: A soma dos Nox de todos os átomos
constituintes de um composto iônico ou molecular é
sempre zero.
Nox:
Soma dos Nox:
NaCl HCl CaO CO
+1 - 1 +1 - 1 +2 - 2 +2 - 2
Zero Zero Zero Zero
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Conhecendo essas regras, podemos calcular o Nox de
muitos outros elementos.
Exemplo 1:
● Determinação do Nox do fósforo (P) no H3PO4:
H → Nox = +1
P → Nox = X
O → Nox = -2
H 3 P O 4
3.( + 1 ) + X + 4.( - 2 ) = 0
X = + 5
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Exemplo 2:
● Determinação do Nox do Cromo (Cr) no K2Cr2O7:
K → Nox = + 1
Cr → Nox = X
O → Nox = - 2
K2 Cr2 O7
2.( + 1 ) + 2.X + 7.( - 2 ) = 0
X = + 6 (Nox do Cr).
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
8ª regra: Num íon composto, o somatório dos Nox é
igual à carga do íon.
Exemplo 3:
● Determinação do Nox do fósforo (P) no P2O7
- 4 :
P → Nox = x
O → Nox = - 2
P2 O7
4-
2.X + 7.( - 2 ) = - 4
X = + 5 (Nox do P).
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Variação do Nox nas Reações de Óxido-redução
Observando o exemplo da reação entre o cobre (Cu) e a
solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) e
associando-o ao conceito de Nox, temos:
● semirreação em que ocorre perda de elétrons é
denominada reação de oxidação.
● semirreação em que ocorre ganho de elétrons é
denominada reação de redução.
Cu Cu2+ + 2e-
2Ag+ + 2e- 2 Ag
0 +2 +1
0
Nox
Perda de e-
Oxidação
Aumento do Nox
Ganho de e-
Redução
Diminuição do Nox
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Com isso, temos:
-O cobre (Cu) sofre oxidação e é denominado
agente redutor, pois, ao ceder elétrons aos íons
prata (Ag+), provoca sua redução.
- Os íons prata (Ag+) sofrem redução e agem como
agente oxidante, pois, ao receberem elétrons do
cobre (Cu), provocam sua oxidação.
Cu: perde elétrons Sofre oxidação Agente redutor
Sofre redução
Ag+: ganha elétrons Agente Oxidante
QUÍMICA, 3ª ANO
Oxirredução (Regras do Nox)
Com isso, verificamos a importância das
reações redox e aprendemos as regras
e mecanismos de como calcular o número
de oxidação (Nox) das substâncias
iônicas e moleculares.
Exercícios
Encontre o nox de cada elemento:
Oxirredução (Regra do Nox).ppt

Oxirredução (Regra do Nox).ppt

  • 1.
    Ciências da Naturezae suas Tecnologias – QUÍMICA Ensino Médio OXIRREDUÇÃO (REGRAS DO Nox)
  • 2.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) As reações de oxidação e redução, também chamadas de reações redox, são fenômenos muito frequentes no nosso cotidiano. Como exemplo, temos: - Um material sofrendo combustão (queima);
  • 3.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) - O processo de enferrujamento do ferro; - A queima (combustão) de combustíveis nos veículos; (b) Imagem: (b): Autor deconhecido / GNU Free Documentation License
  • 4.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) - Quando se descolore o cabelo com água oxigenada; (a) (b)
  • 5.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) - O funcionamento de pilhas e baterias, que movimentam as calculadoras, carros, brinquedos, rádios, televisões e muitas outras coisas. Imagem: Lead holder / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
  • 6.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Como definição temos: ● Oxidação é a perda de elétrons; ● Redução é o ganho de elétrons. ● Reações de Oxirredução é quando há transferência de elétrons.
  • 7.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Observando a estrutura da matéria, as reações de oxidação e redução envolvem a transferência de elétrons entre os átomos. Contudo, sabe-se que a oxidação e a redução ocorrem juntas na mesma reação química.
  • 8.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Como exemplo deste fenômeno temos: O Magnésio (Mg) sofrendo oxidação (perdendo 2 elétrons) e o Oxigênio (O) sofrendo redução (ganhando 2 elétrons). Mg O
  • 9.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Outro exemplo é introduzirmos um fio de zinco (Zn) em uma solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4). Verificamos, após certo tempo, que ocorre a formação de um depósito de cobre e que a solução aos poucos, vai deixando de ser azul, que é característica dos íons Cu2+. Zn(s) + Cu 2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s)
  • 10.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Corrosão de um prego de ferro Imagem: Ricardo Maçãs / Creative Commons Attribution- Share Alike 3.0 Unported.
  • 11.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Podemos representar a reação pela seguinte equação química: Zn(s) + Cu+2 (aq) → Zn+2 (aq) + Cu(s) Assim, temos as seguintes semirreações: ● Semirreação de oxidação: Zn(s) → Zn+2 (aq)+ 2 elétrons ● Semirreação de redução: Cu+2 (aq) + 2 elétrons → Cu(s)
  • 12.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Podemos notar que, devido à transferência de elétrons, ocorreu uma mudança na carga elétrica das espécies químicas. Essas cargas elétricas são denominadas número de oxidação (Nox). O conhecimento do número de oxidação é de grande importância para o entendimento dos processos de óxido-redução. Vamos agora estudar as maneiras de determiná-lo.
  • 13.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Número de Oxidação (Nox) No caso dos compostos iônicos, chama-se Número de Oxidação (Nox) a própria carga elétrica do íon, ou seja, o número de elétrons que o átomo realmente perdeu ou ganhou. No MgO (óxido de magnésio) Mg+2: Nox = +2 O-2: Nox = -2
  • 14.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Nos compostos covalentes, não há um átomo que perca e outro que ganhe elétrons, já que os átomos estão apenas compartilhando elétrons. Entretanto, podemos estender o conceito de número de oxidação também para os compostos covalentes.
  • 15.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Dizendo que: Seria a carga elétrica teórica que o átomo iria adquirir se houvesse quebra da ligação covalente, ficando os elétrons com o átomo mais eletronegativo.
  • 16.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Por exemplo: No ácido clorídrico (HCℓ), o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio e, em consequência, atrai o par eletrônico covalente para o seu lado. H Cl δ+ δ- H Cl
  • 17.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Se, por influência externa, houver uma ruptura dessa ligação, é evidente que o par eletrônico ficará com o cloro. Então: No HCℓ (ácido clorídrico) H+1: Nox = +1 Cℓ-1: Nox =-1
  • 18.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Dado o conceito de número de oxidação (Nox), podemos ampliar o conceito de oxidação e redução dizendo: - Oxidação é a perda de elétrons ou aumento do número de oxidação de um elemento. - Redução é o ganho de elétrons ou diminuição do número de oxidação de um elemento.
  • 19.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Esquematicamente temos: -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Nox. Oxidação Redução
  • 20.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) REGRAS PARA A DETERMINAÇÃO DO Nox É fácil calcular o Nox de um elemento que aparece numa substância, sem que seja necessário construir as fórmulas eletrônicas dos compostos, usando as seguintes regras:
  • 21.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 1ª regra: O Nox de cada átomo em uma substância simples é sempre zero. Neste caso, como os átomos apresentam a mesma eletronegatividade, numa eventual quebra da ligação, nenhum perde ou ganha elétrons. Exemplos: O2, O3, P4, S8, Cgraf, Cdiam 2ª regra: O Nox de um íon monoatômico é sempre igual à sua própria carga. K+ Ba2+ F– N3– Nox: +1 +2 –1 –3
  • 22.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 3ª regra: Existem elementos que apresentam Nox fixo em seus compostos. Metais Alcalinos (1A) (Li, Na, K, Rb Cs e Fr) Nox = + 1 Exemplo: K2SO4. Nox = + 1 Metais Alcalinos-terrosos (2A) (Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra) Nox = + 2 Exemplo: CaO. Nox = + 2 Zn (zinco) Nox = + 2 Exemplo: ZnSO4. Nox = + 2 Ag (prata) Nox = + 1 Exemplo: AgCℓ. Nox = + 1 Al (alumínio) Nox = + 3 Exemplo: Aℓ2O3. Nox = + 3
  • 23.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 4ª regra: O Nox do elemento hidrogênio (H), nas substâncias compostas, é geralmente +1. HBr H2SO4 C6H12O6 Nox: +1 +1 +1 Quando o hidrogênio estiver ligado a metal, formando hidretos metálicos, seu Nox é -1 . NaH CaH2 Nox: –1 –1
  • 24.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 5ª regra: O Nox do elemento oxigênio (O), na maioria dos seus compostos, é -2. CO H2O H2SO4 C6H12O6 Nox: –2 –2 –2 –2 No composto fluoreto de oxigênio (OF2), como o flúor é mais eletronegativo, o Nox do oxigênio é + 2: OF2 Nox: +2 Nos peróxidos (O2)2–, o Nox do oxigênio é -1. Nox: H2O2 Na2O2 +1 +1 -1 -1 -2 +2 -2 +2 Soma dos Nox: Zero Zero
  • 25.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 6ª regra: Os halogênios apresentam Nox = - 1, quando formam compostos binários (2 elementos), nos quais são mais eletronegativos. HCl MnBr2 CF4 Nox = –1 –1 –1 7ª regra: A soma dos Nox de todos os átomos constituintes de um composto iônico ou molecular é sempre zero. Nox: Soma dos Nox: NaCl HCl CaO CO +1 - 1 +1 - 1 +2 - 2 +2 - 2 Zero Zero Zero Zero
  • 26.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Conhecendo essas regras, podemos calcular o Nox de muitos outros elementos. Exemplo 1: ● Determinação do Nox do fósforo (P) no H3PO4: H → Nox = +1 P → Nox = X O → Nox = -2 H 3 P O 4 3.( + 1 ) + X + 4.( - 2 ) = 0 X = + 5
  • 27.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Exemplo 2: ● Determinação do Nox do Cromo (Cr) no K2Cr2O7: K → Nox = + 1 Cr → Nox = X O → Nox = - 2 K2 Cr2 O7 2.( + 1 ) + 2.X + 7.( - 2 ) = 0 X = + 6 (Nox do Cr).
  • 28.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) 8ª regra: Num íon composto, o somatório dos Nox é igual à carga do íon. Exemplo 3: ● Determinação do Nox do fósforo (P) no P2O7 - 4 : P → Nox = x O → Nox = - 2 P2 O7 4- 2.X + 7.( - 2 ) = - 4 X = + 5 (Nox do P).
  • 29.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Variação do Nox nas Reações de Óxido-redução Observando o exemplo da reação entre o cobre (Cu) e a solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) e associando-o ao conceito de Nox, temos: ● semirreação em que ocorre perda de elétrons é denominada reação de oxidação. ● semirreação em que ocorre ganho de elétrons é denominada reação de redução. Cu Cu2+ + 2e- 2Ag+ + 2e- 2 Ag 0 +2 +1 0 Nox Perda de e- Oxidação Aumento do Nox Ganho de e- Redução Diminuição do Nox
  • 30.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Com isso, temos: -O cobre (Cu) sofre oxidação e é denominado agente redutor, pois, ao ceder elétrons aos íons prata (Ag+), provoca sua redução. - Os íons prata (Ag+) sofrem redução e agem como agente oxidante, pois, ao receberem elétrons do cobre (Cu), provocam sua oxidação. Cu: perde elétrons Sofre oxidação Agente redutor Sofre redução Ag+: ganha elétrons Agente Oxidante
  • 31.
    QUÍMICA, 3ª ANO Oxirredução(Regras do Nox) Com isso, verificamos a importância das reações redox e aprendemos as regras e mecanismos de como calcular o número de oxidação (Nox) das substâncias iônicas e moleculares.
  • 32.
    Exercícios Encontre o noxde cada elemento: