Promoção de reações de oxidação-redução

1.0 - OBJETIVO

Promover reações de oxirredução

2.0 - INTRODUÇÃO TEÓRICA

Oxidação é uma palavra que significava originalmente combinação com o oxigênio gasoso; mais tarde, o termo foi ampliado para alguma reação na qual uma substância ou espécie perde elétrons.

Redução é um ganho de elétrons. (O termo parece ter sua origem na terminologia metalúrgica: a redução de uma liga de metal). A redução é exatamente o oposto da oxidação.

Quando uma substância é oxidada, o numero de oxidação de pelo menos um dos seus átomos aumenta (torna-se mais positivo), são perdidos elétrons. Do mesmo modo, quando uma substância é reduzida, o numero de oxidação de pelo menos um dos seus átomos diminui (torna-se mais negativo), pois elétrons são ganhos.

Em alguma reação redox, a substância que ganha elétrons é chama de agente oxidante, e aquela que perde elétrons, agente redutor. “Elétrons são sempre transferidos do agente redutor para o agente oxidante, portanto, uma oxidação vem sempre acompanhada de uma redução. (Alguma coisa não pode perder elétrons a menos que alguma espécie química os ganhe)”. (RUSSEL, 1992).

A atividade oxidante dos elementos químicos aumenta com o aumento da eletronegatividade. Sendo, assim, para os halogênios o flúor o oxidante mais forte. Suas propriedades redutoras apresentam-se muito fracas, sendo o iodo, em comparação com os outros halogênios, um redutor mais forte.

Em condições ambientais normais, o cloro ocorre em estado gasoso; o iodo em estado sólido; e o bromo, em estado líquido. A característica química fundamental dos halogênios é seu poder como agente oxidante. Essa característica permite que o átomo do halogênio aceite mais um elétron em sua configuração, para atingir um arranjo eletrônico mais estável. No processo, o átomo adquire carga elétrica negativa e torna-se um íon. Cl2, Br2, I2, tem em comum uma química que é essencialmente não metálica, embora em alguns casos especiais eles devem possuir algum grau de caráter positivo nos seus compostos.

As reações de oxidação-redução podem ser vistas de uma maneira análoga ao conceito de Brønsted-Lowry para as reações ácido-base. Ambas envolvem a transferência de uma ou mais partículas de um doador para um receptor – as partículas são elétrons nas reações de oxidação-redução e prótons na neutralização. Quando um ácido doa um próton, ele se torna a base conjugada que é capaz de aceitar um próton. Por analogia, quando um agente redutor doa um elétron, ele se torna um agente oxidante que então pode aceitar um elétron (SKOOG, et al 2006).

3.0 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Separou-se lâminas de cobre (Cu), zinco (Zn), chumbo (Pb) e ferro (Fe). Em seguida, limparam-se as lâminas com auxílio de uma esponja de aço com a finalidade de retirar a camada oxidada já existente. Utilizou-se soluções de sulfato de zinco (ZnSO4), sulfato de cobre (CuSO4), nitrato de chumbo (Pb(NO3)2) e nitrato de prata (AgNO3), e em cada placa de petri mergulhou-se uma lâmina, conforme esquema abaixo (figura 1). Aguardou-se cerca de 3 minutos para a reação ocorrer.

4.0 – RESULTADOS

Para uma melhor visualização dos resultados obtidos, montou-se uma tabela comparativa de reações entre os metais analisados.

ZnSO4 CuSO4 Pb(NO3)2 Ag(NO3)

Cobre (Cu) Não reagiu (1) Não reagiu (5) Não reagiu (9) Reagiu (13)

Zinco (Zn) Não reagiu (2) Reagiu (6) Reagiu (10) Reagiu (14)

Chumbo (Pb) Não reagiu (3) Reagiu (7) Não reagiu (11) Reagiu (15)

Ferro (Fe) Não Reagiu (4) Reagiu (8) Reagiu (12) Reagiu (16)

1 - Cu + Zn(SO4): não ocorre. A reação entre o sulfato de zinco e o cobre não ocorre, pois a reatividade do cobre é menor que a do zinco.

2 - Zn + Zn(SO4):: não ocorre. A reação entre o sulfato de zinco e o zinco não ocorre, pois como os dois cátions são o mesmo elemento, eles têm a mesma reatividade.

3 - Pb + Zn(SO4):: não ocorre. A reação entre o sulfato de zinco e o chumbo não ocorre, pois a reatividade do chumbo é menor que a do zinco.

4 - Fe + Zn(SO4):: não ocorre. O sulfato de zinco e o ferro não reagem, pois o ferro é menos reativo que o zinco não conseguindo deslocar o mesmo.

5 - Cu + CuSO4: não ocorre. Não notamos nenhuma alteração entre o sulfato cúprico e o cobre. Isso se deu, pois os dois cátions são o mesmo elemento, sendo assim tem a mesma reatividade.

6 - Zn + CuSO4→ZnSO4 + Cu. O sulfato cúprico e o zinco, sendo esta comprovada pela coloração avermelhada que se dispersa na solução, indicando a oxidação do metal. A reação