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Química InorgânicaQuímica Inorgânica

Número de oxidação (Nox). Oxidação e Redução. Agente oxidante e Agente redutor. Balanceamento de equação pelo método da

tentativa. Balanceamento de equação pelo método da

oxirredução.

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Número de Oxidação – Nox.Número de Oxidação – Nox.

O conceito de Nox surgiu no sentido de ampliar um outro conceito da Química, o de Valência (do latim Valentia, que significa “capacidade”). Relacionado à possibilidade de um elemento químico em estabelecer ligações químicas. Sendo assim, Nox é a carga que formalmente um átomo teria em uma substância, admitindo-se que ele somente cedesse ou recebesse elétrons.

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Valência e NValência e Noxox na Tabela Periódicana Tabela Periódica

Nome da Família Grupos Valência Nox

Metais Alcalinos I A 1 +1

Metais Alcalinos Terrosos II A 2 +2

Família do Boro III A 3 +3

Família do Carbono IV A 4 +4 ou –4

Família do Nitrogênio V A 3 -3

Família dos Calcogênios VI A 2 -2

Família dos Halogênios VII A 1 -1

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Cálculo do NCálculo do Nox ox MédioMédio

Para o cálculo do Nox médio de um elemento em uma dada substância, devemos raciocinar como se todas as ligações fossem iônicas, isto é, ocorressem com transferência de elétrons. Para isto, vamos relembrar a seqüência dos principais elementos em ordem crescente de eletronegatividade.

H < P < C < S < I < Br < Cl < N < O < F O Nox médio é dado pela média aritmética

dos Nox de todos os átomos daquele dado elemento presentes na fórmula do composto.

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Regras para o cálculo do Nox médioRegras para o cálculo do Nox médio

1ª - Atribuir cargas parciais aos átomos em cada ligação. + 1 para os menos eletronegativos e -1 para os mais eletronegativos.

2ª - Somar as cargas parciais do átomo em questão.

3ª - Fazer a média aritmética dos valores encontrados.

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ExemplosExemplos

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Regras para o cálculo do NRegras para o cálculo do Noxox de elementos de elementos em substâncias diversas.em substâncias diversas.

1ª - Em uma substância simples o Nox de um elemento é sempre ZERO.

EX. : H2, O2, O3, Fe, Zn.2ª - Íons simples apresentam Nox igual a

carga do íon.EX. :Cl -1, F -1, Na +1, Ca +2, Cu +1, Fe +2, Hg2

+2.3ª - Metais alcalinos, Ag e o cátion Amônio

(NH4+1), quando em substâncias compostas, Nox

= +1.EX. : NaCl , (NH4)2S, Ag2S, Na2SO4,

KMnO4.

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4ª - Metais alcalinos Terrosos, Zn e Cd, quando em substâncias compostas, apresentam Nox = +2.

EX. : BaCl2 , ZnS , CdF2 , ZnSO4.5ª - Al, quando em substâncias compostas,

apresentam Nox = +3. EX. : AlCl3, Al2S3, Al2O3.6ª - Os halogênios, como elementos mais

eletronegativos (mais a direita) de substâncias compostas, apresentam Nox = -1. EX. : AgCl, CaCl2, KBr, HF.

7ª - Hidrogênio (H) em substâncias compostas, apresentam Nox = +1. Exceto quando em hidretos metálico ( hidrogênio ligado a metal ), neste caso apresentará Nox = -1. EX. : HCl, NH3, NaH, CaH2.

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8ª - Os calcogênios, quando os elementos mais eletronegativos de uma substância, apresentam Nox = -2. EX. : Na2S, CaS, K2Se, Al2S3, Fe2O3.

9ª - Oxigênio, apresenta Nox = -2.Exceto nos peróxidos (Nox = -1) e nos superóxidos ( Nox = -1/2 ). EX. : H2O, H2O2, CaO, Na2O4, K2O2, Fe2O3.

10ª - Nas substâncias compostas a soma dos Nox = 0. EX. : HNO3 , H2SO4 , H2Cr2O7, Ca(MnO4)2.

11ª -Nos íons compostos a soma dos Nox = carga do íon. EX. : CrO4

-2, SO4-2, NO3

-1, BO3-3.

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Oxidação e ReduçãoOxidação e ReduçãoOxidação é o aumento do número de oxidação

(Nox) de um dado elemento químico através da perda de elétrons.

Redução é a diminuição do número de oxidação de um elemento químico através do ganho de elétrons.

Aumento do Nox = Oxidação-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7

Diminuição do Nox = Redução

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Agente oxidante e Agente redutorAgente oxidante e Agente redutor

Agente Oxidante é a substância que contém o elemento que sofreu redução.Ou seja, esta substância provoca a oxidação de um dado elemento.

Agente Redutor é a substância que contém o elemento que sofreu oxidação. Ou seja, esta substância provoca a redução de um dado elemento.

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Encontre nas reações químicas abaixo, quem sofreu oxidação e quem sofreu redução, quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor.

MnO2+ FeSO4+ H2SO4MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O

KCl + KClO4 KClO3

Mn3O4 + Al Al2O3 + Mn

K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O

H2SO4 + KMnO4 + H2O2 K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2

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Balanceamento de equações pelo Balanceamento de equações pelo método das tentativasmétodo das tentativas

Consiste em colocar coeficientes nas substâncias reagentes e produtos de maneira que cada elemento tenha o mesmo número de átomos nos reagentes e nos produtos. O uso constante do método acabou sugerindo algumas regras que, se observadas, facilitam bastante o trabalho.

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Regras PráticasRegras PráticasMétodo das TentativasMétodo das Tentativas

1ª. Começar o acerto com o elemento (ou radical) que apareça apenas uma vez tanto nos reagentes como nos produtos.

2ª. Começar com o elemento (ou radical) de índices maiores.

3ª. Eleito o elemento (ou radical) de índices maiores, utilizá-los nos coeficientes das substâncias do membro oposto.

4ª. Adotar o mesmo procedimento com todos os elementos (ou radicais) restantes.

5ª. Conferir o número de átomos de cada elemento nos dois membros da equação.

6ª. Os coeficientes devem ser os menores números inteiros possíveis

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Balancei as equações abaixo.Balancei as equações abaixo.

AlAl22(CO(CO33))33 Al Al22OO33 + CO + CO22

Al(OH)Al(OH)33 + H + H44PP22OO77 Al Al44(P(P22OO77))33 + H + H22OO

HH22SiFSiF66 + NaOH + NaOH NaF + Si(OH) NaF + Si(OH)44 + H + H22OO

CaCa33(PO(PO44))22 + H + H22SOSO4 4 H H33POPO44 + CaSO + CaSO44

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Método da OxirreduçãoMétodo da Oxirredução

Em geral, nas reações de oxirredução o Em geral, nas reações de oxirredução o método das “tentativas” não é prático. Por método das “tentativas” não é prático. Por isso, o processo mais utilizado consiste em isso, o processo mais utilizado consiste em determinar a proporção entre o oxidante e o determinar a proporção entre o oxidante e o redutor e depois continuar o balanceamento redutor e depois continuar o balanceamento por tentativa. Para tanto, devemos seguir por tentativa. Para tanto, devemos seguir algumas regras que nos ajudarão a resolver algumas regras que nos ajudarão a resolver este problema.este problema.

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Regras PráticasRegras PráticasMétodo da OxirreduçãoMétodo da Oxirredução

1ª. Determina-se o Nox de todos os 1ª. Determina-se o Nox de todos os elementos participantes da equação.elementos participantes da equação.

2ª Identifica-se o(s) elemento(s) que 2ª Identifica-se o(s) elemento(s) que sofre(m) oxidação e redução.sofre(m) oxidação e redução.

3ª. Calcular a variação do Nox (3ª. Calcular a variação do Nox (NoxNox) do ) do oxidante e do redutor, da seguinte oxidante e do redutor, da seguinte maneira: maneira: NoxNox=(Nox=(Nox(maior)(maior)–Nox–Nox(menor)(menor)) x n, ) x n, onde n é o m.m.c dos índices do elemento onde n é o m.m.c dos índices do elemento considerado.considerado.

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4ª. A variação total do Nox do oxidante será 4ª. A variação total do Nox do oxidante será o coeficiente do redutor e vice-versa, sempre o coeficiente do redutor e vice-versa, sempre levando-se em consideração o maior índice levando-se em consideração o maior índice para o elemento.para o elemento.

5ª. Balancear os demais elementos pelo 5ª. Balancear os demais elementos pelo método das tentativas.método das tentativas.

6ª. Conferir o número de átomos de cada 6ª. Conferir o número de átomos de cada elemento nos dois membros da equação.elemento nos dois membros da equação.

7ª. Os coeficientes devem ser os menores 7ª. Os coeficientes devem ser os menores números inteiros possíveisnúmeros inteiros possíveis

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Balancei as equações abaixoBalancei as equações abaixoMnO2+ FeSO4+ H2SO4MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O

KCl + KClO4 KClO3

Mn3O4 + Al Al2O3 + Mn

K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O

H2SO4 + KMnO4 + H2O2 K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2