Centro Universitário Padre Anchieta Faculdade de Tecnologia em

26/10/2011
Oxirredução
O
professor recomenda:
Estude pelos seguintes livros/páginas sobre a
oxirredução e faça os exercícios!
Shriver
Ed 4 Cap.4
p.164-190
Atkins & Jones
1°ED Cap. 12
p. 603-635
Brown Cap. 20
p. 721-754
Lee Cap. p. ---
Russel v2 Cap.18
p. 866-925
1
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Reações de Óxido- Redução

O termo “oxidação” e “redução” vêm de reações
que são conhecidas há séculos. As civilizações
antigas aprenderam a transformar óxidos e sulfetos
metálicos em metais, isto é a “reduzir” o minério a
metal.
Fe2O3 perde oxigênio e é reduzido.
Fe2O3 + 3 CO (g)
(s)
2 Fe (s) + 3 CO2 (g)
CO é o agente de oxidação.
Ele ganha oxigênio e é oxidado.
2
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Idade dos metais
Reações de Óxido- Redução

Espécie que doa elétrons sofre “oxidação”
Quem dá

Oxida
Espécie que recebe elétrons sofre “redução”
Quem reduz
Recebe elétrons

A espécie que sofre redução é um agente oxidante.

A espécie que sofre oxidação é um agente redutor.
3
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Reações de Óxido- Redução

Espécie que doa elétrons sofre “oxidação”
Quem dá

Oxida
Espécie que recebe elétrons sofre “redução”
Quem reduz
Recebe elétrons
Reações de Óxido- Redução

A superfície abaixo de cobre fica coberta de prata
metálica caso a solução contenha íons prata. Trata
se de um processo de óxido redução.
Tempo
Ag+ aceita elétrons do Cu e é reduzido a Ag.
Ag+
+
(aq)
Cu (s)
Ag (s)
+
Cu+2(aq)
+
+2
Cu doa elétrons ao Ag e é oxidado a Cu .
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Número de oxidação (NOX):
Espécie
Nox
Exemplo
Hidrogênio (H)
Família 1A
Família 2A
+1
+1
+2
H2O, H2SO4, HCl
NaCl, LiBr, KI
CaCl2, Mg(NO3)2
Família 3A
Família 7A
Oxigênio
Íon amônio
+3
-1
-2
+1
AlBr3, GaCl3
NaCl, PCl3, NF3
H2O, H3PO4, CO
NH4OH, NH4NO3
Número de oxidação (NOX):
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Número de Óxido- Redução (NOX)
Número de Óxido- Redução (NOX)
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Número de Óxido- Redução (NOX)
Exercícios de fixação:

Determine o estado de oxidação dos compostos de
cromo que possuem as seguintes fórmulas abaixo:
a) CrCl2
Cloreto de Cromo(II)
a
b
c
d
b) CrCl3 Cloreto de Cromo(III)
c) K2CrO4 Cromato de potássio
d) K2Cr2O7 Dicromato de potássio
a) Nox = +2; b) Nox = +3; c) Nox = +6; d) Nox =+6.
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Exercícios de fixação:

Determine o estado de oxidação dos elementos em
cada um dos seguintes compostos ou íons:

A) Sulfeto de Cádmio, CdS

B) Hidreto de alumínio, AlH3

C) Íon tiossulfato , S2O3-2;

D) Dicromato de sódio, Na2Cr2O7
Exercícios de fixação:

Determine o estado de oxidação do elemento
indicado em cada um dos seguintes compostos ou
íons:

A) Alumínio no óxido de alumínio, Al2O3;

B) Fósforo no ácido fosfórico, H3PO4;

C) Enxofre no íon sulfato, SO4-2;

D) Cada átomo de Cr no íon dicromato, Cr2O7-2
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Reações de Óxido- Redução

Ferro metálico reage com gás cloro formando
cloreto de ferro(III). Tente escrever a equação
química que representa essa reação.

Descreva os Nox das espécies.
Oxidação
Redução
Reações de Óxido- Redução

Prata metálica é formada quando há cobre metálico em uma solução
contendo íons de prata. No béquer abaixo há uma reação de óxido
redução que apresenta a formação de prata metálica na superfície do
cobre metálico. Tente escrever a equação química que representa essa
reação. Utilizando como reagente de prata o nitrato de prata.

Descreva os Nox das espécies.
Oxidação
Redução
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Reações de Óxido- Redução

A reação de fósforo (P4) com gás cloro é exotérmica, assim há
liberação de calor. Monte a equação química correspondente a
formação do tricloreto de fósforo e determine o nox.
Oxidação
Redução
Reações de Óxido- Redução

A estátua da liberdade (EUA) é constituída de placas de cobre que
sofrem corrosão com a estrutura metálica. A corrosão é ainda mais
acentuada devido sua localização próxima ao mar. Determine qual a
espécie que sofre oxidação e qual é o agente oxidante na equação
abaixo:

O gás hidrogênio é formado quando metais como o
zinco são colocados em contato com ácidos fortes.
Determine qual a espécie que sofre oxidação e qual
é o agente oxidante na equação abaixo:
10
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Reações de Óxido- Redução

Quando cálcio metálico é colocado em
contato com água há formação de gás
hidrogênio e o meio torna-se básico
devido a formação de hidróxido de cálcio.
Qual a espécie que sofre oxidação?
Reações de Óxido- Redução

A adição de bromo em solução contendo íons iodeto
ocorre a formação de iodo e de íons brometo em solução.
Veja a reação pelas figuras abaixo. Determine qual a
espécie que sofreu redução, oxidação, agente oxidante e
agente redução:
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O
X
I
R
E
D
U
Ç
Ã
O
Tendências das reações
reações de óxido-redução
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Reações de Óxido- Redução
Cálculo da ddp (fem)
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Tabela de ΔE
Os valores de ΔE
permite determinar a
ddp (diferença de
potencial) de um
sistema em volts (V).
Potencial padrão ΔE
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Diagrama de Latimer
Diagrama de Latimer
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Diagrama de Frost
Diagrama de Frost
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Etapa1: Escrever a equação iônica não
balanceada
Etapa2: Balancear os átomos de
Hidrogênio e Oxigênio.
Etapa3: Determinar todos os NOX das
espécies.
Etapa4: Verificar quais espécies que
sofreram redução/oxidação.
Etapa5: Determinar o nº de elétrons das
espécies que sofreram redução/oxidação.
Etapa6: Trocar os números de elétrons x
espécies.
Balanceamento por Óxido- Redução

As reações que envolvem o processo de oxi-redução
podem ter seus coeficientes estequiométricos facilmente
acertados através de uma sistemática simples. Veja a
reação de permanganato de potássio com brometo de
potássio.
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Balanceamento por Óxido- Redução
Balanceamento por Óxido- Redução
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Balanceamento por Óxido- Redução
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Balanceamento por Óxido- Redução
Balanceamento por Óxido- Redução
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Obtenção de ferro
Exercícios Propostos:

1) Fogos de artifício são muito utilizados em grandes eventos ao ar
livre. Para que os fogos produzam os efeitos de som, luz, cor e forma
planejados, é necessária uma seleção precisa dos produtos químicos
que serão utilizados. Os fogos de artifício também devem conter
reagentes capazes de sofrer uma reação redox com rápida liberação
de grandes quantidades de energia. Uma possibilidade e reagir nitrato
de potássio e enxofre, segundo a equação:
4KNOƒ + 5S ë 2K‚O + 5SO‚ + 2N‚

Escreva as semi-reações de redução e oxidação e identifique o agente
redutor e o agente oxidante.
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Exercícios Propostos:

2) Pode-se imaginar que o ser humano tenha pintado o próprio corpo
com cores e formas, procurando imitar os animais multicoloridos e
assim adquirir as suas qualidades: a rapidez da gazela; a força do
tigre; a leveza das aves... A pintura corporal é ainda muito usada entre
os índios brasileiros. Os desenhos, as cores e as suas combinações
estão relacionados com solenidades ou com atividades a serem
realizadas. Para obter um corante vermelho, com o que pintam o
corpo, os índios brasileiros trituram sementes de urucum, fervendo
esse pó com água. A cor preta é obtida da fruta jenipapo ivá. O suco
que dela é obtido é quase incolor, mas depois de esfregado no corpo,
em contato com o ar , começa a escurecer até ficar preto.

a) No caso do urucum, como se denomina o processo de obtenção do
corante usando água?
b) Cite dois motivos que justifiquem o uso de água quente em lugar de
água fria no processo extrativo do corante vermelho.
c) Algum dos processos de pintura corporal, citados no texto, envolve
uma transformação química? Responda sim ou não e justifique.


Exercícios Propostos:

3) O fósforo branco P„ é tão reativo que deve ser guardado em água
para não se inflamar espontaneamente:
P„ + 5 O‚ ë P„O10 + calor.
O fósforo vermelho, muito mais seguro, encontra-se na lixa da caixinha
de fósforos. Quando riscado, transforma-se em P„ que pega fogo.
O calor gerado inicia a reação entre as substâncias presentes na
cabeça do palito. A reação global é:
P„ + 5 O‚ + 3 S + 2 KCØOƒ ë P„O•10 + 3 SO‚ + 2 KCØ +
calor





Entre os átomos que sofrem respectivamente oxidação e redução na
reação química global estão, nos reagentes, os de
a) oxigênio no O‚ e os de enxofre.
b) enxofre e os de oxigênio no O‚.
c) cloro no KCØOƒ e os de fósforo.
d) oxigênio no O‚ e os de fósforo.
e) cloro no KCØOƒ e os de enxofre.
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Exercícios Propostos:

4) A queima de carvão mineral para a geração do vapor d'água que move
as turbinas das usinas termoelétricas lança, na atmosfera, além de
dióxido de carbono, grandes quantidades de enxofre e óxidos
nitrogenados, gases que formam a chuva ácida. Com a diminuição do
pH, não há mais proteção da ferragem. No processo de oxidação do
ferro, há expansão de volume e conseqüente fragmentação do concreto.
As equações que podem representar a formação da ferrugem pela ação
do CO‚ e da água são:
1) Fe+CO‚+H‚O Ï FeCOƒ+H‚
2) FeCOƒ+CO‚+H‚O Ï Fe(HCOƒ)‚
3) 4Fe(HCOƒ)‚+O‚ Ï 2(Fe‚Oƒ . 2 H‚O)+8CO‚
O número de oxidação do ferro nos compostos Fe(HCOƒ)‚ e Fe‚Oƒ . 2 H‚O
é, respectivamente,
a) +1 e +2
b) +1 e +3
c) +2 e +2
d) +2 e +3
e) +3 e +3
Exercícios Propostos:

5) A cebola, por conter derivados de enxofre, pode escurecer
talheres de prata. Esse fenômeno pode ser representado
pela seguinte equação não-balanceada:
Ag(s) + H‚S(g) + O‚(g) ë Ag‚S(s) + H‚O(Ø)




Considerando o processo, assinale a afirmativa CORRETA.
a) Os átomos de Ag são reduzidos durante o processo.
b) Os átomos de oxigênio são oxidados durante o processo.
c) O H‚S funciona como o oxidante do processo.
d) Após o balanceamento da equação, a soma de todos os
coeficientes mínimos e inteiros é igual a 11.
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Exercícios Propostos:

6) Alumínio metálico reage com ácido sulfúrico produzindo
sulfato de alumínio e gás hidrogênio, conforme a seguinte
equação não-balanceada:
AØ(s) + H‚SO„(aq) ë AØ‚(SO„)ƒ(aq) + H‚(g)




Com relação ao processo e com base em seus
conhecimentos, assinale a afirmativa INCORRETA.
a) O alumínio sofre uma oxidação.
b) O hidrogênio sofre uma redução.
c) O estado de oxidação do enxofre no H2SO4 é + 6.
d) Após o balanceamento da equação, a soma dos
coeficientes mínimos e inteiros das espécies envolvidas é
igual a 8.
Exercícios Propostos:

7) Sobre a reação:
Zn (s) + 2HCØ (aq) ë ZnCØ‚ (aq) + H‚ (g)
assinale a alternativa correta.

a) O zinco sofre redução.

b) O cátion H® (aq) sofre oxidação.

c) O zinco doa elétrons para o cátion H® (aq).

d) O zinco recebe elétrons formando o cátion Zn£® (aq).

e) O íon cloreto se reduz formando ZnCl‚ (aq).
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Exercícios Propostos:

8) Importantes fenômenos naturais e tecnológicos estão associados à
ocorrência de fenômenos químicos. A seguir, são dados exemplos de
reações químicas.
(a) SO‚(g) + O‚(g) ë SOƒ(g)
(b) H‚S + Br‚ + H‚O ë H‚SO„ + HBr

Considerando as reações químicas dadas, julgue as afirmações a seguir:
I. Ambas são exemplos de reações de oxidação e redução.
II. A reação (a) está envolvida no processo de formação da chuva ácida.
III. Na reação (b), a molécula de bromo é o agente redutor.
Qual a afirmativa é verdadeira?
Exercícios Propostos:

9) Óculos com lentes fotocromáticas escurecem com o aumento da
luminosidade ambiente. Em certas lentes este processo ocorre devido
aos cristais de cloreto de cobre (I) e cloreto de prata adicionados ao
vidro. Quando a luminosidade aumenta, um elétron do ânion cloreto é
transferido para o cátion prata, formando-se átomos de prata que
produzem o escurecimento do vidro.
Quando a luminosidade diminui, o clareamento do vidro ocorre segundo o
processo adiante.
etapa I: CØ + Cu® ë Cu£® + CØ
etapa II: Cu£® + Ag ë Cu® + Ag®
No processo de clareamento do vidro fotocromático, os átomos de cloro e
prata comportam-se, respectivamente, como:
a) redutor e redutor
b) oxidante e redutor
c) redutor e oxidante
d) oxidante e oxidante
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Exercícios Propostos:

10) A dissolução do ouro em água régia (uma mistura de ácido nítrico e
ácido clorídrico) ocorre segundo a equação química:
Au(s) + NOƒ(aq) + 4H®(aq) + 4CØ(aq) ë AuCØ„(aq) + 2H‚O(Ø) + NO(g)






Com relação à reação, assinale a alternativa correta.
a) O nitrato atua como agente oxidante.
b) O estado de oxidação do N passa de + 5 para - 3.
c) O cloreto atua como agente redutor.
d) O oxigênio sofre oxidação de 2 elétrons.
e) O íon hidrogênio atua como agente redutor.
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