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4.10:

Reações de Oxidação-Redução

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Chemistry
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Oxidation-Reduction Reactions

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Certos processos que são vitais para a vida, incluindo a fotossíntese, a combustão e a corrosão, enquadram-se na classe de reações denominadas de oxidação-redução, ou redox, reações. As reações redox consistem em dois processos simultâneos:oxidação e redução. O termo oxidação significa um aumento do número de oxidação, que corresponde à perda de elétrons, enquanto a redução significa uma diminuição do número de oxidação, que corresponde ao ganho de elétrons.Para lembrar o papel dos elétrons, utilizamos o acrônimo OIL RIG, que significa:oxidation is losing a oxidação está a perder, a redução está a ganhar”A oxidação e a redução são processos complementares. Numa reação redox entre dois reagentes, um reagente perde elétrons e é oxidado, enquanto o outro reagente ganha elétrons e é reduzido. Consideremos a reação de oxidação-redução entre o potássio um metal alcalino e o cloro, um não-metal.O átomo neutro de potássio perde um elétron para se tornar um íon de potássio. O potássio é oxidado, e a sua carga aumenta de zero no átomo neutro para mais de um no cátion. O átomo de cloro neutro ganha um elétron e torna-se um íon de cloreto.O cloro é reduzido, e a sua carga diminui de zero no átomo neutro para menos um no ânion. Uma vez que o potássio doa um elétron, é o agente redutor, ou redutor. O cloro aceita o elétron, por isso é o agente oxidante, ou um oxidante.O processo redox leva à formação de cloreto de potássio. Em geral, nas reações redox entre álcalis ou metais de terra alcalinos e não metálicos, o metal é oxidado e o não-metal é reduzido para formar um composto iônico através de uma transferência completa de elétrons. Isto é frequentemente verdade para reações entre outros metais ou metaloides e não-metálicos também, mas nem sempre.Outro exemplo de um processo redox é a formação de cloreto de hidrogênio gasoso. Aqui, ambos os reagentes hidrogênio e cloro são não metálicos, para que não haja transferência completa de elétrons. Em vez disso, o hidrogênio partilha um elétron com o cloro numa transferência parcial, ou formal, de elétrons.Assim, na formação de cloreto de hidrogênio, o hidrogênio é oxidado e adquire uma carga parcialmente positiva, enquanto o cloro é reduzido e adquire uma carga parcialmente negativa. Uma vez que tanto os processos de oxidação como os de redução ocorrem, esta é uma reação redox. Em geral, as reações redox entre não-metálicos envolvem transferência parcial de elétrons entre os elementos para formar um composto covalente.

4.10:

Reações de Oxidação-Redução

Reações de Oxidação–Redução

A atmosfera terrestre contém cerca de 20% de oxigénio molecular, O2, um gás quimicamente reativo que desempenha um papel essencial no metabolismo dos organismos aeróbios e em muitos processos ambientais que moldam o mundo. O termo oxidação foi originalmente usado para descrever reações químicas envolvendo O2, mas o seu significado evoluiu para se referir a uma classe de reação ampla e importante conhecida como reações de oxidação–redução (redox). 

Algumas reações redox envolvem a transferência de eletrões entre espécies de reagentes para produzir produtos iónicos, como a reação entre sódio e cloro para produzir cloreto de sódio:

Eq1

É útil ver o processo em relação a cada reagente individual, ou seja, representar o destino de cada reagente na forma de uma equação chamada semi-reação:

Eq2

Eq3

Estas equações mostram que os átomos de Na perdem eletrões enquanto que os átomos de Cl (na molécula Cl2) ganham eletrões, sendo que os subscritos “s” para os iões resultantes significam que estão presentes na forma de um composto iónico sólido. Para reações redox desse tipo, a perda e o ganho de eletrões definem os processos complementares que ocorrem:

oxidação = perda de eletrões

redução = ganho de eletrões

Nesta reação, o sódio é oxidado e o cloro sofre uma redução. Visto de uma perspectiva mais ativa, o sódio funciona como um agente redutor (redutor), uma vez que fornece eletrões ao cloro (ou reduz). Da mesma forma, o cloro funciona como um agente oxidante (oxidante), pois remove eficazmente os eletrões do sódio (oxida).

agente redutor = espécie que é oxidada

agente oxidante = espécie que é reduzida

No geral, um agente oxidante ganha um eletrão do agente redutor, e ele próprio é reduzido. A carga de um agente oxidante torna-se mais negativa. Da mesma forma, um agente redutor perde um eletrão para o agente oxidante, e ele próprio fica oxidado. A carga de um agente redutor torna-se mais positiva.

Alguns processos redox, no entanto, não envolvem a transferência de eletrões. Considere, por exemplo, uma reação semelhante à que produz NaCl:

Eq4

O produto desta reação é um composto covalente, portanto a transferência de eletrões no sentido explícito não está envolvida. Para clarificar a semelhança desta reação com a anterior e permitir uma definição inequívoca de reações redox, foi definida uma propriedade chamada número de oxidação. 

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 4.2: Classifying Chemical Reactions.