Reacções Redox Reacções de oxidação-redução - reacção em que há transferência de eEx: Mg (s) + Cl2 (g) MgCl2 (s) (composto iónico: Mg2+; Cl-) Reacções de eléctrodo: semi-reacções. -semi-reacção de oxidação: Mg Mg2+ + 2e- Mg cede 2e- oxidação do magnésio Mg é redutor (produz a redução da outra espécie) -semi-reacção de redução: Cl2 + 2e- (Cl-)2 Cl recebe 1e- redução do cloro Cl é oxidante (produz a oxidação da outra espécie) Equação redox: Mg (s) + Cl2 (g) Mg2+ + (Cl-)2 (s) Numa reacção redox há sempre uma espécie que sofre oxidação e outra que sofre redução A espécie que se oxida cede e- a outra espécie, reduzindo-a - sendo o redutor A espécie que se reduz capta e- de outra espécie, oxidando-a - sendo o oxidante -Pares conjugados de oxidação redução: 2e- Mg2+/Mg Mg (s) + Cl2 (g) Redutor 1 Oxidante 2 Oxidação Mg2+ + (Cl-)2 (s) Oxidante 1 Redutor 2 Cl2 / Cl- Redução -Variação do poder oxidante e redutor ao longo da T.P. Aumenta o poder oxidante Aumenta o poder redutor Número de oxidação - é o nº de electrões que esse átomo perde ou ganha na ligação iónica, ou que perderia ou ganharia se, na ligação covalente os electrões da ligação fossem transferidos para o átomo mais electronegativo. Regras para determinar o Número de oxidação: 1- O n.o. de um átomo na estado elementar é zero. Ex: Fe, C, H2, P4... 2- O n.o. de um ião monoatómico é igual à respectiva carga. Ex: MgCl2 (Mg2+, 2Cl-) n.o. (Mg2+) = +2 n.o. (Cl-) = -1 Nos iões poliatómicos, constituídos por uma única espécie de átomos, o n.o. é igual ao quocienteentre a carga do ião e o nº de átomos que o constituem. Ex: n.o. (Hg22+)= +2/2 = +1 n.o. (O22-) = -2/2 = -1 3- A soma dos n.o. dos átomos numa molécula é zero. 4- A soma dos n.o. dos átomos num ião poliatómico é igual à carga do ião. n.o. mais vulgares de alguns elementos em compostos: 1- Os átomos dos elementos do grupo 1 da T.P. têm sempre n.o.= +1. Ex: Li, Na, K, ... 2- Os átomos dos elementos do grupo 2 da T.P. têm sempre n.o.= +2. Ex: Mg, Ca, Sr, Ba ... 3- O hidrogénio apresenta n.o. = +1, excepto nos hidretos em que n.o. = -1 (-1) (+1) Ex: HCl (cloreto de hidrogénio) NaH (hidreto de sódio) 4- O oxigénio apresenta n.o. = -2, excepto nos peróxidos em que n.o.= -1, e com fluoreto de oxigénio em que n.o.= +2 (-2) Ex: (-1) H2 O H 2 O2 (+2) OF2 5- Os halogéneos (grupo 17), quando formam iões negativos, têm n.o.= -1 (-1) Ex: NaCl Variação do n.o. nas reacções de oxidação-redução redução 2Mg (s) + O2 (g) 2MgO (s) Redutor Espécie Um átomo reduz-se Quando o seu n.o. diminui reduzida n.o. 0 0 +2 -2 Átomos de Mg cedem e- às moléculas de O2 reduz o O2 Mg é redutor ou espécie oxidada oxidação 2Mg (s) + O2 (g) 2MgO (s) Espécie oxidante Um átomo oxida-se Quando o seu n.o. aumenta oxidada n.o. 0 0 +2 -2 As moléculas de O2 ganham e- dos átomos de Mg oxida o Mg O2 é oxidante ou espécie reduzida Força relativa de oxidantes e redutores Nas reacções redox: um redutor forte tem um oxidante conjugado fraco um oxidante forte tem um redutor conjugado fraco Pares conjugados de oxidação-redução: ião metálico / metal Zinco (Zn) Sol. aq. de Sulfato de cobre (Cu2+;SO42-) A solução de sulfato de cobre é azul, mas passado algum tempo, a solução fica mais clara devido à diminuição de iões Cu2+, há deposição de cobre na barra de zinco que fica avermelhada. O Zinco conseguiu reduzir o Cu2+ Zn (s) + Cu2+ (aq) --> Zn2+ (aq) + Cu (s) redutor oxidante Cobre (Cu) Sol. aq. de Sulfato de zinco (Zn2+;SO42-) Zn2+ (aq) + Cu (s) --> não há reacção oxidante redutor O Cobre não conseguiu reduzir o Zn2+ O Poder redutor do zinco é superior ao poder redutor do cobre Poder oxidante crescente Cu2+ ----------------------- Cu Zn2+ ----------------------- Zn Poder redutor crescente Pares conjugados de oxidação-redução: ácido / metal Fazendo reagir o ácido sulfúrico com zinco, liberta-se hidrogénio: Zn (s) + 2H+ (aq) --> Zn2+ (aq) + H2 (g) Mas se passar uma corrente de H2 numa solução de sulfato de zinco, nada acontece: Zn2+ (aq) + H2 (g) --> nada acontece Zn é melhor redutor que H2; o ião H+ é melhor oxidante do que o ião Zn2+ Verificou-se com este tipo de ensaios que o H2 pode ser oxidado a H+ por alguns metais e não por outros. Pag.175