QUÍMICA 2° ANO ENSINO MÉDIO PROF.ª DARLINDA MONTEIRO PROF.ª YARA GRAÇA CONTEÚDOS E HABILIDADES Unidade III Energia e suas Transformações 2 CONTEÚDOS E HABILIDADES Aula 18.1 Conteúdo •• Cálculo de Nox. 3 CONTEÚDOS E HABILIDADES Habilidade •• Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representações usadas nas ciências químicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagens simbólicas. 4 REVISÃO Uma das propriedades químicas que são diferentes no encontro das águas é o pH do Rio Negro e Solimões. O Rio Negro tem a cor escura. Sua coloração de chápreto é devido à grande quantidade de ácidos orgânicos provenientes da decomposição da vegetação. Apresenta um alto grau de acidez, com pH 3,8 a 4,9, tem uma temperatura média de 28º C e flui lentamente a cerca de 2 km por hora. 5 REVISÃO Já o Rio Solimões tem uma cor barrenta bem parecida com café com leite. Tudo isso por causa do grande número de sedimentos que a água carrega ao fluir por baixo da Cordilheira dos Andes. Ele é mais frio que o Rio Negro, possuindo 22º C. Além disso, flui muito mais rápido, correndo cerca de 6 km por hora. 6 DESAFIO DO DIA Complete a Cruzadinha sobre Nox Perguntas: 1. É a carga elétrica que um átomo de um elemento adquire quando participa de uma ligação. 2. Abreviação de Número de Oxidação. 3. Partícula negativa que existe nos átomos. 4. Reação onde ocorre transferência de elétrons. 5. Reação onde ocorre a perda de elétrons. 6. Reação onde ocorre o ganho de elétrons. 7 DESAFIO DO DIA .1 3. 2. 4. 5. 6. 8 AULA Cálculo de NOX No cotidiano existem muitas reações de oxidorredução, ou seja, reações em que uma espécie química oxida (perde elétrons) e outra se reduz (ganha elétrons) simultaneamente. Por exemplo, a reação de fotossíntese realizada pelas plantas ocorre quando as moléculas de clorofila absorvem a energia solar, que é usada para transformar gás carbônico e água em glicose e gás oxigênio: 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 9 AULA Cálculo de NOX 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Essa é uma reação de oxidorredução porque há transferência de elétrons. 10 AULA Mas como vamos saber se determinada reação é de oxidorredução? E como saber que espécies ganharam (reduziram) e perderam elétrons (oxidaram)? 11 AULA As respostas para essas questões estão no conceito de Número de Oxidação, mais conhecido como NOX. O NOX é a carga elétrica que um átomo de um elemento adquire quando participa de uma ligação. A eletronegatividade é a tendência que um elemento tem de atrair elétrons, e o NOX está intimamente ligado a esse conceito. 12 AULA Por exemplo, a ligação que forma o sal de cozinha (cloreto de sódio - NaCl) é iônica, ou seja, há transferência de elétrons de um átomo para outro. O NOX desses elementos é a sua própria carga, isto é, o NOX do Na é +1 e o NOX do Cl é -1. 13 AULA Agora considere o caso de uma ligação covalente. Uma molécula de água (H2O) é formada pelo compartilhamento de elétrons entre cada átomo de hidrogênio e o oxigênio, conforme mostrado abaixo. Se essas ligações fossem rompidas, o oxigênio, que é o elemento mais eletronegativo, ficaria com mais dois elétrons, obtendo NOX igual a -2 (porque os elétrons são negativos). Visto que cada hidrogênio perdeu um elétron, o NOX de cada um deles seria +1. 14 AULA Na Cl + Na Cl _ 15 AULA Assim, se determinarmos o NOX de cada elemento nas reações e observarmos que houve alguma alteração neles, ou seja, que aumentaram ou diminuíram, isso mostrará que a reação é de oxirredução e saberemos quem reduziu e quem oxidou. Se o NOX aumentar, o elemento sofreu oxidação, mas se diminuir, significa que o elemento sofreu redução. 16 AULA Para saber qual é o NOX de um átomo dentro de uma molécula, devemos seguir algumas regras: 1 - Soma de todos os NOX de uma molécula sempre será ZERO. 2 - Soma do NOX em íon sempre será a própria carga do íon. 3 - Elementos isolados e substâncias simples = nox ZERO. 4 - Todos os metais alcalinos, hidrogênio (H) e prata (Ag) terão nox +1. 5 - Metais alcalinos terrosos, zinco (Zn) = nox +2. 17 AULA 6 - Alumínio (Al) = nox +3. 7 - Oxigênio (em qualquer parte da molécula) = nox -2. 8 - Calcogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!) = nox -2. 9 - Halogênios (somente se aparecerem na extremidade direita da fórmula!) = nox -1. 10 - Íons compostos -> nox igual à carga do íon (por -3 exemplo, PO4 terá NOX -3). 18 AULA Aplicação Hcl Hidrogênio se enquadra na regra 4 = nox +1. O cloro se enquadra na regra 9 = nox -1. 1 - 1 = 0 (regra 1) 19 AULA Aplicação HclO Hidrogênio nox +1 Cl - não há regra que se aplica. Oxigênio - nox -2 20 AULA Aplicação CaCO3 Neste caso, precisamos multiplicar o nox, das regras, pelo número de átomos do elemento na molécula. NOX oxigênio = -2 . NOX Ca = alcalino-terroso = +2. Para descobrir o NOX do Carbono: 21 AULA Agora que já sabemos calcular o NOX, vamos descobrir qual elemento reduziu e qual oxidou na reação de fotossíntese: 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 22 AULA O NOX do oxigênio passou de -2 para zero, seu NOX aumentou, o que significa que ele perdeu dois elétrons, ou seja, ele oxidou. O NOX do hidrogênio diminuiu de +1 para -1, o que nos mostra que foi ele quem reduziu, ganhando os dois elétrons que o oxigênio perdeu. 23 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA (Puccamp – SP) Descobertas recentes da Medicina indicam a eficiência do óxido nítrico (NO) no tratamento de determinado tipo de pneumonia. Sendo facilmente oxidado pelo oxigênio e NO2, quando preparado em laboratório, o ácido nítrico deve ser recolhido em meio que não contenha O2. Quais os números de oxidação do nitrogênio no NO e NO2? a) NO b) NO2 24