OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

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OXIDAÇÃO E REDUÇÃO. Oxidação é a PERDA de ELÉTRONS. Observe a ligação química entre os átomos de SÓDIO (1A) e CLORO (7A). Redução é o GANHO de ELÉTRONS. +. –. Na. C l. O átomo de cloro GANHOU 1 elétron. O átomo de sódio PERDEU 1 elétron. NÚMERO DE OXIDAÇÃO ( Nox ). - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO
Page 2: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

ClNa+ –

Oxidação é a PERDA de ELÉTRONS

Redução é o GANHO de ELÉTRONS

Page 3: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

É o número que mede a CARGA REAL

ou

APARENTE de uma espécie química

Nox = + 1 Nox = – 1ClNa+ –

Em compostos covalentes

Em compostos covalentes

H Cl

H H

δ –δ +Nox = + 1 Nox = – 1

Nox = ZERO Nox = ZERO

Page 4: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

É a perda de elétronsou

aumento do Nox

É o ganho de elétronsou

diminuição do Nox

Page 5: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

1ª REGRA 1ª REGRA

Todo átomo em uma substância simples

possui Nox igual a ZERO

Todo átomo em uma substância simples

possui Nox igual a ZERO

H2 Nox = 0P4 He

2ª REGRA 2ª REGRA

Todo átomo em um íon simples

possui Nox igual a CARGA DO ÍON

Todo átomo em um íon simples

possui Nox igual a CARGA DO ÍON

Nox = + 33+ Al Nox = + 22+ Ca Nox = – 1– F Nox = – 22 – O

REGRAS PARA DETERMINAÇÃO DO NOX

Page 6: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

3ª REGRA 3ª REGRA

Alguns átomos em uma substância composta

possui Nox CONSTANTE

Alguns átomos em uma substância composta

possui Nox CONSTANTE

Ag, 1A H,

Nox = + 1 Nox = + 1

Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

NO3 Ag

Nox = + 1

Br K

Nox = + 1

Page 7: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Cd, 2A Zn,

Nox = + 2 Nox = + 2

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

CO3 Ca

Nox = + 2

Br2 Mg

Nox = + 2

Al

Nox = + 3 Nox = + 3

O3 Al Br3 Al2

Nox = + 3

Page 8: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

calcogênios (O, S, Se, Te, Po)

quando for o mais eletronegativo

(no final da fórmula)

calcogênios (O, S, Se, Te, Po)

quando for o mais eletronegativo

(no final da fórmula)

Nox = – 2 Nox = – 2 O Al2 S H23

Nox = – 2 Nox = – 2

halogênios (F, Cl, Br, I, At)

quando for o mais eletronegativo

(no final da fórmula)

halogênios (F, Cl, Br, I, At)

quando for o mais eletronegativo

(no final da fórmula)

Nox = – 1 Nox = – 1 Cl Al F H3

Nox = – 1 Nox = – 1

Page 9: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

A soma algébrica do Nox de todos os átomos em

uma substância composta é igual a ZERO

A soma algébrica do Nox de todos os átomos em

uma substância composta é igual a ZERO

4ª REGRA 4ª REGRA

(+1)

NaOHNaOH

(+1)

(– 2)

(+1) + (– 2) + (+1) = 0 (+1) + (– 2) + (+1) = 0

(+3)

Al2O3Al2O3

(– 2)

2 x (+3) + 3 x (– 2) = 0 2 x (+3) + 3 x (– 2) = 0

(+6) + (– 6) = 0 (+6) + (– 6) = 0

Page 10: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

(+2) (– 2)

2 X (+2) + 2 x x + 7 x (– 2) = 0 2 X (+2) + 2 x x + 7 x (– 2) = 0

x

10

2 x =

4 + 2x – 14 = 0 4 + 2x – 14 = 0

2x = 14 – 42x = 14 – 4

2x = 102x = 10 x = + 5x = + 5

exemplo

Page 11: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

(+1) (– 2)

1 X (+1) + x + 2 x (– 2) = 01 X (+1) + x + 2 x (– 2) = 0

x

1 + x – 4 = 0 1 + x – 4 = 0

x = 4 – 1x = 4 – 1

x = + 3x = + 3

(+1) (– 2)

2 X (+1) + x + 4 x (– 2) = 02 X (+1) + x + 4 x (– 2) = 0

x

2 + x – 8 = 0 2 + x – 8 = 0

x = 8 – 2x = 8 – 2

x = + 6x = + 6

Page 12: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

A soma algébrica do Nox de todos os átomos em

Um complexo é igual à CARGA DO ÍON

A soma algébrica do Nox de todos os átomos em

Um complexo é igual à CARGA DO ÍON

5ª REGRA 5ª REGRA

( x )

SO4SO4

(– 2)

x + 4 x (– 2) = – 2 x + 4 x (– 2) = – 2 2 –

x – 8 = – 2 x – 8 = – 2

x = 8 – 2 x = 8 – 2

x = + 6x = + 6

Page 13: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

( x )

P2O7P2O7

(– 2)

2 x x + 7 x (– 2) = – 4 2 x x + 7 x (– 2) = – 4 4 –

2x – 14 = – 4 2x – 14 = – 4

2x = 14 – 4 2x = 14 – 4

2x = 10 2x = 10 10

2 x =

x = + 5x = + 5

Page 14: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

01) (Vunesp) No mineral perovskita, de CaTiO3, o número de

oxidação do titânio é:

a) + 4.

b) + 2.

c) + 1.

d) – 1.

e) – 2.

Ca Ti O3

+ 2 x – 2R EGRAS PR ÁTI CAS

SU BST. SI M PLES: Nox = 0

SU BST. COM PO STA: Nox = 0

Í ONS SI M P LES: Nox = C ARGA D O Í ON

Í ONS COM P LEXO: Nox = CARGA DO Í ON

N ox constante em compostos

H , Ag, L i, Na, K , R b, C s, Fr: N ox = + 1

Zn, Cd, Be, M g, C a, Sr, Ba, R a: N ox = +2

O, S, Se, Te, Po : N ox = - 2 ( )fim da fórmula

F, Cl, Br, I , At: N ox = -1 ( )fim da fórmula

2 + x – 6 = 0

x = 6 – 2

x = + 4

Page 15: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

02) Nas espécies químicas BrO3 , Cl2 e Hl, os halogênios têm

números de oxidação, respectivamente, iguais a:

1 –

a) – 5, zero e – 1.

b) – 5, – 5 e – 1.

c) – 1, – 5 e + 1.

d) zero, zero e + 1.

e) + 5, zero e – 1.

Br O3 Cl2 HI1 –x – 2

R EGRAS PR ÁTI CAS

SU BST. SI M PLES: Nox = 0

SU BST. COM PO STA: Nox = 0

Í ONS SI M P LES: Nox = C ARGA D O Í ON

Í ONS COM P LEXO: Nox = CARGA DO Í ON

N ox constante em compostos

H , Ag, L i, N a, K , R b, C s, Fr: N ox = + 1

Zn, Cd, Be, M g, C a, Sr, Ba, R a: N ox = +2

O, S, Se, Te, Po : N ox = - 2 ( )fim da fórmula

F, Cl, Br, I , At: N ox = -1 ( )fim da fórmula

x – 6 = – 1

x = 6 – 1

x = + 5

Nox = zero Nox = – 1

Page 16: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

O HIDROGÊNIO nos HIDRETOS METÁLICOS tem

Nox = - 1

O HIDROGÊNIO nos HIDRETOS METÁLICOS tem

Nox = - 1

Ca H

Nox = – 1Nox = – 1

2 Al H

Nox = – 1Nox = – 1

3

Page 17: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

01) Nas espécies químicas MgH2 e H3PO4 o número de

oxidação do hidrogênio é, respectivamente:

a) + 1 e + 3.

b) – 2 e + 3.

c) – 1 e + 1.

d) – 1 e – 1.

e) – 2 e – 3.

MgH2

Nox = – 1

H3PO4

Nox = + 1

HIDROGÊNIO nos HIDRETOS METÁLICOS:

Nox = – 1

HIDROGÊNIO nos HIDRETOS METÁLICOS:

Nox = – 1

Page 18: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

O oxigênio nos peróxidos tem

Nox = - 1

O oxigênio nos peróxidos tem

Nox = - 1

H O

Nox = – 1Nox = – 1

22Na O

Nox = – 1Nox = – 1

22

Page 19: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

01) Nos compostos CaO e Na2O2 o oxigênio tem número de

oxidação, respectivamente, igual a:

a) – 2 e – 2.

b) – 2 e – 1.

c) – 1 e – 1.

d) – 2 e – 4.

e) – 2 e + 1. Nox = – 2

Na2O2CaO

Nox = – 1

OXIGÊNIO nos PERÓXIDOS

Nox = – 1

OXIGÊNIO nos PERÓXIDOS

Nox = – 1

Page 20: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

As reações que apresentam os fenômenos de

OXIDAÇÃO e REDUÇÃO

são denominadas de reações de óxido-redução

(oxi-redução ou redox).

As reações que apresentam os fenômenos de

OXIDAÇÃO e REDUÇÃO

são denominadas de reações de óxido-redução

(oxi-redução ou redox).

Fe + 2 HCl H2 + FeCl20 +2

OXIDAÇÃO

+1 0

REDUÇÃO

Esta é uma reação de OXI-REDUÇÃOEsta é uma reação de OXI-REDUÇÃO

Page 21: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Fe + 2 HCl H2 + FeCl20 +2+1 0

REDUTOR

A espécie química que provoca a redução chama-seAGENTE REDUTOR

A espécie química que provoca a redução chama-seAGENTE REDUTOR

A espécie química que provoca a oxidação chama-seAGENTE OXIDANTE

A espécie química que provoca a oxidação chama-seAGENTE OXIDANTE

OXIDANTE

Page 22: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

01) Na equação representativa de uma reação de oxi-redução:

Ni + Cu Ni + Cu 2+ 2+

a) O íon Cu é o oxidante porque ele é oxidado.

b) O íon Cu é o redutor porque ele é reduzido.

c) O Ni é redutor porque ele é oxidado.

d) O Ni é o oxidante porque ele é oxidado

e) O Ni é o oxidante e o íon Cu é o redutor.

2+

2+

2+

Page 23: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

02) Tratando-se o fósforo branco (P4) com solução aquosa de

ácido nítrico (HNO3) obtêm-se ácido fosfórico e monóxido de

nitrogênio, segundo a equação química equilibrada.

3 P4 + 8 H2O 12 H3PO4+ 20 HNO3 + 20 NO

Os agentes oxidante e redutor dessa reação são,

respectivamente:

a) P4 e HNO3.

b) P4 e H2O.

c) HNO3 e P4.

d) H2O e HNO3.

e) H2O e P4.

+2+5

REDUÇÃO OXIDANTE

+50

OXIDAÇÃO REDUTOR

Page 24: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

03) (UVA – CE) Na obtenção do ferro metálico a partir da hematita,

uma das reações que ocorre nos altos fornos é:

“Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2”.

Pela equação, pode-se afirmar que o agente redutor e o número de

oxidação do metal reagente são, respectivamente:

a) CO2 e zero.

b) CO e + 3.

c) Fe2O3 e + 3.

d) Fe e – 2.

e) Fe e zero.

Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2

0 +4+ 2+ 3 – 2 – 2 – 2

Redução

OXIDANTE

Oxidação

REDUTOR

Page 25: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

04) Assinale a afirmativa correta em relação à reação

2 HCl + NO2 H2O + NO + Cl2

a) O elemento oxigênio sofre redução.

b) O elemento cloro sofre redução.

c) O HCl é o agente oxidante.

d) O NO2 é o agente redutor.

e) O NO2 é o agente oxidante.

2 HCl + NO2 H2O + NO + Cl2+1+4+1 –1 –2 –2 +2 –2 0

Oxidação /// REDUTOR

Redução /// OXIDANTE

Page 26: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

Regras para o balanceamento:Regras para o balanceamento:

1º) Determinar, na equação química, qual espécie se oxida e qual se reduz.

2º) Escolher os produtos ou reagentes para iniciar o balanceamento.

Page 27: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

3º) Encontrar os Δoxid e Δred :

Δoxid = número de elétrons perdidos x atomicidade

do elementoΔred = número de elétrons recebidos x

atomicidade do elementoAs atomicidades são definidas no membro de partida (reagentes ou produtos).Atomicidade – Representa o maior número de átomos daquele elemento.4º) Se possível, os Δoxid e Δred podem ser

simplificados. Exemplificando ...Δoxid = 4         Δred = 2  

simplificando ...Δoxid = 2         Δred = 1 

Page 28: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

5º) Para igualar os elétrons nos processos de oxidação e redução:

O Δoxid se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se reduz.

O Δred se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se oxida.

6º) Os coeficientes das demais substâncias são determinados por tentativas, baseando-se na conservação dos átomos.

Os exemplos a seguir ajudarão à compreensão

Page 29: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

S + HNO3 NO2 + H2O + H2SO4 S + HNO3 NO2 + H2O + H2SO4

O S oxida; vai de nox = 0 para nox = +6. Esta oxidação envolve 6 elétrons e a atomicidade do S é 1:

Δoxid = 6 x 1 = 6Δoxid = 6 x 1 = 6

O N reduz; vai de nox = +5 para nox = +4. Esta redução envolve 1 elétron e a atomicidade do N é 1:

Δred = 1 x 1 = 1Δred = 1 x 1 = 1

Invertendo os coeficientes obtidos, como manda o método, temos:

Page 30: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

1S + 6 HNO3 => NO2 + H2O + H2SO4 1S + 6 HNO3 => NO2 + H2O + H2SO4

Para os outros coeficientes deve ser usado o método de tentativa:

1S + 6 HNO3 => 6 NO2 + 2 H2O + 1H2SO41S + 6 HNO3 => 6 NO2 + 2 H2O + 1H2SO4

Mais Exemplos?

Page 31: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

NaBr   +   MnO2   +   H2SO4   =>   MnSO4   +   Br2   +   H2O   +   NaHSO4NaBr   +   MnO2   +   H2SO4   =>   MnSO4   +   Br2   +   H2O   +   NaHSO4

O Br oxida; vai de nox = -1 para nox = 0. Esta oxidação envolve 1 elétron e a atomicidade do Br no Br2 é 2:

Δoxid = 1 x 2 = 2Δoxid = 1 x 2 = 2

O Mn reduz; vai de nox = +4 para nox = +2. Esta redução envolve 2 elétrons e a atomicidade do Mn no MnO2 é 1:

Δred = 2 x 1 = 2Δred = 2 x 1 = 2

Invertendo os coeficientes obtidos, como manda o método, temos:

Page 32: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

NaBr   +   1MnO2   +   H2SO4   =>   MnSO4   +  1 Br2   +   H2O   +   NaHSO4NaBr   +   1MnO2   +   H2SO4   =>   MnSO4   +  1 Br2   +   H2O   +   NaHSO4

Para os outros coeficientes deve ser usado o método de tentativa:

NaBr + 1MnO2 + 3H2SO4  => 1MnSO4 + 1 Br2 + 2H2O + 2NaHSO4NaBr + 1MnO2 + 3H2SO4  => 1MnSO4 + 1 Br2 + 2H2O + 2NaHSO4

Mais Exemplos?

Page 33: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Uma mesma substância contém os átomos que se oxidam e também os que se reduzem

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

NaOH   +   Cl2   =>   NaClO   +   NaCl   +   H2ONaOH   +   Cl2   =>   NaClO   +   NaCl   +   H2O

Os átomos de Cl no Cl2 tem nox igual a zero.

No segundo membro temos:Cl com nox = +1 no NaClO Cl com nox = -1 no NaCl. Como a única fonte de Cl na reação é o Cl2, a reação pode ser reescrita:

NaOH   +   Cl2   + Cl2 =>   NaClO   +   NaCl   +   H2ONaOH   +   Cl2   + Cl2 =>   NaClO   +   NaCl   +   H2O

Como o Cl2 vai ser o elemento de partida tanto para a oxidação

quanto para a redução, a atomicidade nos dois processos será igual a 2. A oxidação envolve mudança do nox do Cl no Cl2 de zero para +1, ou seja, um elétron:

Δoxid = 1 x 2 = 2Δoxid = 1 x 2 = 2

Page 34: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

Na redução o nox do Cl no Cl2 vai de zero para -1, ou seja, um elétron.

Δred = 1 x 2 = 2Δred = 1 x 2 = 2

Neste caso podemos simplificar:

Δoxid = Δred = 1Δoxid = Δred = 1

NaOH   +   1Cl2   + 1Cl2 =>   NaClO   +   NaCl   +   H2ONaOH   +   1Cl2   + 1Cl2 =>   NaClO   +   NaCl   +   H2O

Para os outros coeficientes deve ser usado o: método de tentativa:4NaOH  +  1Cl2   + 1Cl2 =>  2NaClO  +   2NaCl   +  2H2O4NaOH  +  1Cl2   + 1Cl2 =>  2NaClO  +   2NaCl   +  2H2O

4NaOH  +  2Cl2 =>  2NaClO  +   2NaCl   +  2H2O4NaOH  +  2Cl2 =>  2NaClO  +   2NaCl   +  2H2O

Page 35: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

A água oxigenada atuando como oxidante

FeCl2  +   H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2OFeCl2  +   H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2O

O oxigênio da água oxigenada tem nox = -1, no H2O, tem nox = -2. Reduziu envolvendo 1 elétron. A atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2: Δred = 2 x1 = 2Δred = 2 x1 = 2

O ferro do FeCl2 tem nox = 2+, já no segundo membro, no FeCl3, tem nox = 3+. Oxidou envolvendo 1 elétron. A atomicidade do ferro na substância de partida (FeCl2) é igual a 1: Δoxid = 1 x 1 = 1Δoxid = 1 x 1 = 1

Invertendo os coeficientes:

2FeCl2  +   1H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2O22FeCl2  +   1H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2O2

2FeCl2  +   1H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2O22FeCl2  +   1H2O2 + HCl   =>   FeCl3   +   H2O2

Para os outros coeficientes deve ser usado o método de tentativa:

Page 36: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

A água oxigenada atuando como redutor

O Mn no MnO4, possui nox = 7+. No MnSO4, o Mn tem nox = a 2+.

Reduziu envolvendo 5 elétrons. A atomicidade do Mn na substância de partida (KMnO4) é igual a 1:

Δred = 5 x1 = 5Δred = 5 x1 = 5

No primeiro membro temos o oxigênio com dois nox diferentes:nox = 1- na água oxigenada e nox = 2 - no H2SO4 e KMnO4

Como o O2 é gerado a partir da água oxigenada, ela será a

substância de partida. O oxigênio, na água oxigenada tem nox = 1-. No O2 tem nox igual a zero. Oxidou com variação de um

elétron. A atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2:

Δoxid = 1 x 2 = 2Δoxid = 1 x 2 = 2

KmnO4  +   H2O2 + H2SO4   =>   K2SO4   +   MnSO4 + H2O + O2KmnO4  +   H2O2 + H2SO4   =>   K2SO4   +   MnSO4 + H2O + O2

Page 37: OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

Balanceamento de Reações de Oxido-ReduçãoBalanceamento de Reações de Oxido-Redução

Invertendo os coeficientes:

2KmnO4  +   5H2O2 + H2SO4   =>  K2SO4   +   MnSO4 + H2O + O22KmnO4  +   5H2O2 + H2SO4   =>  K2SO4   +   MnSO4 + H2O + O2

Para os outros coeficientes deve ser usado o método de tentativa:

2KmnO4  +   5H2O2 + 3H2SO4   => 1K2SO4   +   2MnSO4 + 8H2O + 5O2 

2KmnO4  +   5H2O2 + 3H2SO4   => 1K2SO4   +   2MnSO4 + 8H2O + 5O2