Post on 22-Apr-2015
Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química
Ensino Médio, 3ª SérieBalanceamento de equações pelo
método de oxirredução
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Um dos produtos liberados pela indústria
é o dióxido de enxofre (SO2(g)) que em contato com o oxigênio (O2(g))
da atmosfera produz (SO3(g)) de acordo com a reação:
2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3(g)
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QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3(g)
Podemos observar que nesta reação ...
Ocorre transferência de elétrons entre duas substâncias.
O elemento que ganhou elétrons teve seu número de oxidação diminuído.
O elemento que perdeu elétrons teve seu número de oxidação aumentado.
Que o total de elétrons cedidos é igual ao total de elétrons recebido.
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3(g)
A substância que contém o elemento que ...
... ganhou elétrons, diminuiu o Nox, é o OXIDANTE.
... perdeu elétrons, aumentou o Nox, é o REDUTOR.
+ 4 + 6zero – 2
Enxofre (S) aumentou o Nox = Oxidação.
SO2 é o REDUTOR
oxigênio (O) diminuiu o Nox = redução.
O2 é o OXIDANTE
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3(g)
Este tipo de reação é classificada como reação de OXIRREDUÇÃO.
Imagem : Brocken Inaglory/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Uma reação de oxirredução muito importante é a que ocorre com o FERRO
4 Fe (s) + 3 O2 (g) 2 Fe2O3 (s)zero + 3zero – 2
oxidação
redução
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QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
O álcool presente no vinho pode sofrer
OXIDAÇÃO
se a garrafa for deixada aberta
por um período longo
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QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
A pilha eletroquímica tem seu funcionamento
baseado em uma reação
de oxidação e redução
Imagem : Cyberpunk/Creative Commons - CC0 1.0 Universal (CC0 1.0) Dedicação ao Domínio Público
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Em todas as situações mostradas teremos uma
EQUAÇÃO QUÍMICA
de oxidação e redução
representando o fenômeno
2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3(g)
4 Fe (s) + 3 O2 (g) 2 Fe2O3 (s)
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Neste tipo de reação teremos:
Zn (s) + CuSO4 (aq) Cu (s) + ZnSO4 (aq)
2 e –
O agente redutor cedendo elétrons.
O agente oxidante recebendo elétrons.
O total de elétrons CEDIDOS é sempre igual ao total RECEBIDO.
Estas características podem ser usadas
para balancear os Coeficientes Estequiométricos
de uma equação de oxirredução
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Como chegaremos a estes coeficientes estequiométricos?
P + HNO3 + H2O H3PO4 + NO+2+5+50
P :OXIDAÇÃO Δ = (+5) – 0 = 5
REDUÇÃO N : Δ = (+5) – (+2) = 3
3 35 2 5
Como o total de elétrons CEDIDOS e RECEBIDOS devem ser iguais,
devemos inverter estas variações usando-as como coeficientes.
Prosseguimos o balanceamento por tentativas.
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O + Cl2
Para facilitar o balanceamento podemos seguir algumas regras:
a) Descobrir todos os elementos que sofreram oxidação e redução, isto é,é, mudaram o número de oxidação
+7 +2– 1 0+1 +1 +1+1– 1 – 1– 2 – 2
b) Calculemos agora as variações de Nox desses elementos, que chamaremos de (delta). Criamos então dois ramais; o de oxidação e o de redução
Cl :OXIDAÇÃO Δ = 0 – (– 1) = 1
REDUÇÃO Mn :Δ = (+7) – (+2) = 5
c) Multiplicamos a variação do Nox do elemento, na substância escolhida, pela sua atomicidade. Teremos, neste caso, a variação total do Nox.
Ramal de oxidação:
Ramal de redução:
Δt = 1 x 2 = 2
Δt = 5 x 1 = 5
Cl2
KMnO4
5 Cl2
2 KMnO4
d) Dar a inversão dos resultados para determinar os coeficientes.
2 52 2 816
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
A cebola, por conter derivados de enxofre,
pode escurecer talheres de prata.
Este fenômeno pode ser representado pela equação:
4 Ag(s) + 2 H2S(g) + O2(g) 2 Ag2S(s) + 2 H2O(v)
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QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
4 Ag(s) + 2 H2S(g) + O2(g) 2 Ag2S(s) + 2 H2O(v)
Como chegaremos a estes coeficientes estequiométricos?
Ag(s) + H2S(g) + O2(g) Ag2S(s) + H2O(v)
0 +1 – 20
Oxidação: (Δ = 1 – 0 = 1)
Redução:(Δ = 0 – (– 2) = 2
Ramal de oxidação:
Ramal de redução:
Δt = 1 x 2 = 2 ou 1
Δt = 2 x 2 = 4 ou 2
Ag2S
O2
2 Ag2S
1 O2
Dar a inversão dos resultados para determinar os coeficientes.
21 224
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
O cálculo da variação total dos elétrons
CEDIDOS e RECEBIDOS
devem ser calculados com a substância
que possui cujo elemento tenha
número de oxidação exclusivo e com maior atomicidade
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O0 – 1 +5+1 +1 +1+1 +1– 2 – 2 – 2
NaCl ΔT = 1 X 1 = 1
NaClO3 ΔT = 5 X 1 = 5
5 NaCl
1 NaClO3
5 1 363
Encontraremos reações de oxirredução em o mesmo elemento sofre
OXIDAÇÃO e REDUÇÃO
É um caso especial denominado de
AUTO OXIRREDUÇÃO
Redução: Δ = 0 – (– 1) = 1
Oxidação: Δ = 5 – 0 = 5
Neste caso calculamos a variação total no 2º membro da equação
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Um caso especial é quando envolve ÍONS, pois deveremos,
também, balancear as cargas dos íons
MnO4 + NO2
+ H + Mn2+ + NO3 + H2O
+7 +3 +2 +5+1– 2– 2 – 2 +1 – 2
52 2 5 36
Redução: Δ = 7 – 2 = 5
Oxidação: Δ = 5 – 3 = 2
ΔT = 5 X 1 = 5
ΔT = 2 X 1 = 2
MnO4
NO2
2 MnO4
5 NO2
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
2 MnO4 + 5 NO2
+ 6 H+ 2 Mn2+ + 5 NO3 + 3 H2O
Verifique que as cargas elétricas estão equilibradas:
1º membro: 2 . (– 1) + 5 . (– 1) + 6. (+1) = – 1
2º membro: 2 . (+2) + 5 . (– 1) = – 1
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Existem outras reações que envolvem o peróxido de hidrogênio
CrCl3 + H2O2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O
+3 +6–1 – 2+1 +1 +1+1 –2+1 – 2 – 1 +1– 1
Oxidação: Δ = 6 – 3 = 3
Redução: Δ = (– 1) – (– 2) = 1
ΔT = 3 X 1 = 3
ΔT = 1 X 2 = 2
CrCl3
H2O2
2 CrCl3
3 H2O2
23 6102 8
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Uma outra aplicação das reações da
Oxirredução é nos filtros de carvão ativo.
Os filtros contendo carvão ativo
procuram eliminar o excesso de cloro na água tratada.
Pode ocorrer a reação:
2 Cl2 + C + 2 H2O CO2 + 4 H + + 4 Cl –
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Cl2 + C + H2O CO2 + H + + Cl –
Vamos fazer o balanceamento desta equação?
0 +4 –10
Oxidação: Δ = 4 – 0 = 4
Redução: Δ = 0 – (– 1) = 1
ΔT = 1 X 2 = 2 ou 1
ΔT = 4 X 1 = 4 ou 2
Cl2
C
2 Cl2
1 C
41 122 4
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Verifique que as cargas elétricas estão equilibradas:
1º membro: todas as substâncias são neutras
2º membro: 4 . (+1) + 4 . (– 1) = 0
2 Cl2 + C + 2 H2O CO2 + 4 H + + 4 Cl –
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
O sistema de segurança airbag usado em automóveis é acionado
por um microprocessador em caso de acidente. Ocorre
desencadeamento de reações liberando nitrogênio, que infla
prontamente o saco plástico (airbag).
Considerando as reações:
NaN3(s) Na(s) + N2(g)
Na(s) + KNO3(s) Na2O(s) + K2O(s) + N2(g)
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Vamos acertar os seus coeficientes estequiométricos
NaN3(s) Na(s) + N2(g) – 1/3+1 0 0
Oxidação: Δ = 0 – (– 1/3) = 1/3
Redução: Δ = 1 – 0 = 1
ΔT = 1/3 X 2 = 2/3 ou 2
ΔT = 1 X 1 = 1 ou 3
N2
Na
3 N2
2 Na
322
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Na(s) + KNO3(s) Na2O(s) + K2O(s) + N2(g)
+1+50 0– 2+1 +1– 2 – 2
Oxidação: Δ = 1 – 0 = 1
Redução: Δ = 5 – 0 = 5
ΔT = 5 X 2 = 10 ou 5
ΔT = 1 X 2 = 2 ou 1
N2
Na2O
1 N2
5 N2O
5 110 2 1
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
Exercícios de fixação do conteúdo:
01) Na equação representativa de uma reação de oxirredução:
Ni + Cu 2+ Ni2 + + Cu
a) o íon Cu2+ é o oxidante porque ele é oxidado.
b) o íon Cu2+ é o redutor porque ele é reduzido.
c) o Ni é redutor porque ele é oxidado.
d) o Ni é o oxidante porque ele é oxidado.
e) o Ni é o oxidante e o íon Cu2+ é o redutor.
QUÍMICA, 3º AnoBalanceamento de equações pelo método de oxirredução
02) (UVA – CE) Na obtenção do ferro metálico a partir da hematita,
uma das reações que ocorre nos altos fornos é:
“Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2”
Pela equação, pode-se afirmar que o agente redutor e o
número de oxidação do metal reagente são, respectivamente:
a) CO2 e zero.
b) CO e + 3.
c) Fe2O3 e + 3.
d) Fe e – 2.
e) Fe e zero.
Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
0 +4+ 2+ 3 – 2 – 2 – 2
Redução
OXIDANTEOxidação
REDUTOR
Referências
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABJE0AD/exe-oxireducao
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAANvMAF/processamento-vinhos-vinagre
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