Acerto de Equações de Reação Redox

Introdução

A estequiometria de uma reação química é de suma importância por informar o reagente limitante, a massa e volume (no caso de gases) finais dos produtos, a quantidade de reagentes que deve ser adicionada para que determinada quantidade de produto seja obtido, dentre outros dados. Portanto, o balanceamento de equações químicas deve ser feita sempre que se deseja retirar alguma informação acerca de uma reação fornecida.

O acerto de equações químicas consiste em igualar o número de átomos dos elementos do produto com os reagentes. Numa equação química, não pode-se deixar de verificar sempre se o número de átomos de cada elemento é o mesmo em ambos os lados da equação, ou seja, se ela está balanceada. Pela lei de Lavoisier, “A soma das massas das substâncias reagentes é igual à soma das massas dos produtos da reação”, logo o número de átomos presentes, em uma reação, nos reagentes deve ser igual à quantidade de átomos presentes nos produtos. 

Para que o acerto de reações químicas seja feito de maneira correta, deve-se atentar para os seguintes princípios:

- Lei de conservação de massa;

- Lei das proporções definidas;

- Proporção atômica.

Deve-se lembrar que, de acordo com a IUPAC, os coeficientes estequiométricos devem ser os menores valores inteiros possíveis.

O presente trabalho da disciplina de Química tem como fins avaliativos e como fim de falar sobre acerto de equações redox focando-se mais no método de variação de Nox.

A necessidade deste trabalho surgiu para melhorar os conhecimentos ao que diz respeito ao tema acima descrito.

O trabalho por sua vez apresenta uma estrutura bem organizada que pode dar ampla visão sobre o tema do mesmo, ou seja, para melhor compreensão da parte de quem o lê.

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Reações redox

Na classificação das reações químicas, os termos oxidação e redução abrangem um amplo e diversificado conjunto de processos. Muitas reações de oxirredução são comuns na vida diária e nas funções vitais básicas, como o fogo, a ferrugem, o apodrecimento das frutas, a respiração e a fotossíntese.

Reação de oxidação: é aquela que ocorre com o aumento do número de oxidação, ou seja, oxidação é o processo que ocorre acompanhado pela perda de eletrões causando o aumento de nox.

Reação de redução: é aquela que ocorre com a diminuição do número de oxidação, ou seja, redução é o processo que ocorre acompanhado pelo ganho de eletrões causando a diminuição de nox.

As reações de redução-oxidação ou oxirredução (também conhecido como reação redox) são reações que consistem na transferência de eletrões. Elas podem também ser definidas como reações que ocorrem com perda e ganho simultâneo do número de oxidação, neste tipo de reações ocorre a reação de oxidação e redução ao mesmo tempo.

Para que exista uma reação redox, no sistema deve haver uma espécie que ceda eletrões e outra espécie que as receba:

- O redutor é a partícula ou espécie química que tende a perder ou ceder eletrões para o oxidante, consequentemente aumentando o seu número de oxidação.

- O oxidante é a partícula ou espécie química que tende a captar tais eletrões cedidos pelo redutor, consequentemente diminuindo o seu número de oxidação.

Exemplo:                                          

                                                                              Redutor

[pic 1]

Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 2]

 Redução                [pic 8]

 Oxidante                     Oxidação[pic 9]

Acerto de equações redox

Há reações redox que são fáceis de acertar pelo método das tentativas. Mas há outras que apresentam um maior grau de complexidade no seu acerto, pois é frequente envolverem acerto de massas e cargas elétricas, onde se inclui o balanço de eletrões cedidos pela espécie redutora e recebidos pela espécie oxidante. Mas pelo que com o auxílio do nox (número de oxidação) podemos acertar as equações de uma forma mais simples.

Existem vários métodos de acerto de equações redox, porém irei abordar o método de variação do nox.

Método de variação do número de oxidação

Este método baseia-se no fenómeno de oxidação-redução. É também conhecido como método de variação de nox. As etapas a seguir para acertar as equações redox através deste método, podem ser resumidas da seguinte forma:

1˚ Calculam-se os nox de todos os átomos colocando-os por cima do símbolo químico de cada elemento;

2˚ Identificam-se os átomos cujos nox variaram e escrevem-se as respetivas semi-equações. Deve-se ter em conta que a oxidação é a perda ou cedência de eletrões e a redução, o ganho;

3˚ Deve-se ter em conta que a quantidade de eletrões cedida deve ser igual ao de eletrões ganhos;

4˚ Acertam-se os coeficientes da equação química global dos elementos cujo nox variou com base nos coeficientes resultantes das semi-equações;

5˚ Colocam-se os coeficientes dos elementos de nox fixo usando o método de tentativas e deve-se seguir a sequência Metal  Ametal  Hidrogenio  Oxigenio.[pic 10][pic 11][pic 12]

Exemplo: acerte a seguinte equação usando método de variação de nox.

Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + H2O + NO[pic 13]

Resolução:

1˚ Determinar o nox do átomo de cada elemento:

Reação	Cu	+	HNO3	[pic 14]	Cu(NO3)2	+	H2O	+	NO
Nox de cada elemento	Cu = 0		H = +1 N = +5 O = -2		Cu = +2 N = +5 O = -2		H = +1 O = -2		N = +2 O = -2

2˚ Identificar os átomos cujos nox variaram e escrever as respetivas semi-equações:

Nota-se que o cobre (Cu) sofreu oxidação, tendo aumentado o seu nox de 0 para nox = +2, ao passo que o Nitrogénio sofreu redução, tendo diminuído o seu nox de +5 para nox = +2.

            0           +2

Cu  Cu + 2e-           (Oxidação)[pic 16][pic 15]