Resumo de Eletroquímica - Conceitos Gerais - Química

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AULA 1

Número de Oxidação (Nox)

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Definimos número de oxidação (Nox) como sendo a carga real ou aparente de um determinado elemento químico numa ligação iônica ou covalente.

Para os compostos iônicos é simples verificar qual o Nox de cada elemento, uma vez que este é a própria carga do cátion e do ânion.

Exemplo:

Para compostos que fazem ligação covalente, podemos calcular o número de oxidação com sendo a carga teórica (carga aparente) que um determinado átomo iria assumir se a ligação fosse quebrada, ficando os elétrons para o átomo mais eletronegativo da ligação.

AULA 2

Cálculo do Nox - Regras Práticas

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Defini-se algumas regras práticas para que o estudo do número de oxidação se torne mais simples e fácil.

  1. Em toda substância simples, o Nox dos elementos é igual a zero;
  2. O Nox do hidrogênio é sempre +1 (exceto para os hidretos metálicos – como por exemplo: NaH, CaH2,... – onde o Nox do hidrogênio passa a ser -1);
  3. O oxigênio possui Nox igual a -2 (exceto no íon peróxido – como H2O2, CaO2,... – onde o Nox do oxigênio passa a ser -1;
  4. Para elementos representativos, podemos definir o número de oxidação pelo número da família da seguinte maneira:
     

    Família

    1A - Metais Alcalinos

    2A - Metais Alcalinos Terrosos

    3A

    4A

    5A

    6A - Calcogênios

    7A - Halogênios

    Nox Máximo

    +1

    +2

    +3

    +4

    +5

    +6

    +7

    Nox Mínimo

       

    -4

    -3

    -2

    -1

     
  5. Íons monoatômicos possuem Nox igual a carga: Fe3+ possui Nox = +3;
  6. Para substâncias compostas o somatório do Nox é igual a zero;
 

 

 

 

AULA 3

Reações de Oxirredução (Redox)

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As reações de oxirredução são reações simultâneas que ocorrem transferência de elétrons.

Essas reações são denominadas reações de oxidação e reações de redução e são assim identificadas:

Oxidar é Dar elétrons

Reduzir é receber elétrons

 

É importante notar que as substâncias que sofrem redução e oxidação são identificadas como agentes oxidantes e redutores respectivamente.

 

Resumindo, temos:

Agente Oxidante: elemento ou substância que causa oxidação, sofrendo ele mesmo uma redução;

Agente Redutor: elemento ou substância que causa a redução, sofrendo ele mesmo uma oxidação.

AULA 4

Balanceamento por Oxirredução

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Balancear uma equação química pelo método de oxirredução é basicamente acertar a quantidade de elétrons cedidos e recebidos.

Algumas regras básicas podem ser seguidas para o balanceamento por oxirredução.

  1. Calcular o número de oxidação dos elementos;
  2. Identificar a oxidação e redução;
  3. Calcular a variação do Nox;
  4. Multiplicar o ΔNox pela atomicidade;
  5. Simplificar o ΔNox- quando possível;
  6. Igualar o número de elétrons;
  7. Acertar as cargas;
  8. Balancear o restante – método das tentativas.

Exemplo:

Note no exemplo que o Nox do cobre variou de +2 para 0, sendo assim houve uma redução; por outro lado o Nox do alumínio foi de 0 para +3, ou seja, oxidou.

Acertando as quantidades de elétrons cedidos (oxidação) e perdidos (redução), chegamos na seguinte equação balanceada:

AULA 5

Método Íon-Elétron

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O método de balanceamento íon-elétron é um caso específico de balanceamento de reações redox.

Vamos considerar o balanceamento íon-elétron em meio ácido e seguir alguns passos básicos.

  1. Balancear todos os elementos exceto os hidrogênios e oxigênios (quando for possível);
  2. Para balancear os oxigênios: adicionar H2O;
  3. Para balancear os hidrogênios: adicionar íons H+;
  4. Acertar (igualar) as cargas de reagentes de produtos adicionando elétrons.

Uma dica válida para separar as semi-reações de oxidação e redução é considerar que se no reagente houver carbono, este dará origem aos produtos com carbono (principalmente CO2); por outro lado, o oxigênio molecular (O2) dará origem a moléculas de H2O.

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