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Reações de Oxidação-Redução
Reações de Oxidação–Redução
A atmosfera terrestre contém cerca de 20% de oxigénio molecular, O2, um gás quimicamente reativo que desempenha um papel e…
Certos processos que são vitais para a vida, incluindo a fotossíntese, a combustão e a corrosão, enquadram-se na classe de reações denominadas de oxidação-redução, ou redox, reações. As reações redox consistem em dois processos simultâneos:oxidação e redução. O termo oxidação significa um aumento do número de oxidação, que corresponde à perda de elétrons, enquanto a redução significa uma diminuição do número de oxidação, que corresponde ao ganho de elétrons.
Para lembrar o papel dos elétrons, utilizamos o acrônimo OIL RIG, que significa:oxidation is losing a oxidação está a perder, a redução está a ganhar"A oxidação e a redução são processos complementares. Numa reação redox entre dois reagentes, um reagente perde elétrons e é oxidado, enquanto o outro reagente ganha elétrons e é reduzido. Consideremos a reação de oxidação-redução entre o potássio um metal alcalino e o cloro, um não-metal.
O átomo neutro de potássio perde um elétron para se tornar um íon de potássio. O potássio é oxidado, e a sua carga aumenta de zero no átomo neutro para mais de um no cátion. O átomo de cloro neutro ganha um elétron e torna-se um íon de cloreto.
O cloro é reduzido, e a sua carga diminui de zero no átomo neutro para menos um no ânion. Uma vez que o potássio doa um elétron, é o agente redutor, ou redutor. O cloro aceita o elétron, por isso é o agente oxidante, ou um oxidante.
O processo redox leva à formação de cloreto de potássio. Em geral, nas reações redox entre álcalis ou metais de terra alcalinos e não metálicos, o metal é oxidado e o não-metal é reduzido para formar um composto iônico através de uma transferência completa de elétrons. Isto é frequentemente verdade para reações entre outros metais ou metaloides e não-metálicos também, mas nem sempre.
Outro exemplo de um processo redox é a formação de cloreto de hidrogênio gasoso. Aqui, ambos os reagentes hidrogênio e cloro são não metálicos, para que não haja transferência completa de elétrons. Em vez disso, o hidrogênio partilha um elétron com o cloro numa transferência parcial, ou formal, de elétrons.
Assim, na formação de cloreto de hidrogênio, o hidrogênio é oxidado e adquire uma carga parcialmente positiva, enquanto o cloro é reduzido e adquire uma carga parcialmente negativa. Uma vez que tanto os processos de oxidação como os de redução ocorrem, esta é uma reação redox. Em geral, as reações redox entre não-metálicos envolvem transferência parcial de elétrons entre os elementos para formar um composto covalente.
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Q1: What is the difference between oxidation and reduction in redox reactions?
Oxidation is an increase in oxidation number corresponding to electron loss, while reduction is a decrease in oxidation number corresponding to electron gain. These complementary processes occur simultaneously in redox reactions. The acronym OIL RIG helps remember this: oxidation is losing, reduction is gaining electrons.
Q2: What are reducing and oxidizing agents in a redox reaction?
A reducing agent is the species that is oxidized and loses electrons, while an oxidizing agent is the species that is reduced and gains electrons. In the reaction between potassium and chlorine, potassium acts as the reducing agent by donating an electron, and chlorine acts as the oxidizing agent by accepting it.
Q3: How do redox reactions between metals and nonmetals differ from those between two nonmetals?
Redox reactions between alkali or alkaline earth metals and nonmetals involve complete electron transfer, forming ionic compounds. In contrast, redox reactions between two nonmetals involve partial electron transfer, forming covalent compounds. For example, hydrogen and chlorine share electrons partially to form hydrogen chloride gas.
Q4: Why is oxidation number important in identifying redox reactions?
Oxidation number clarifies which species are oxidized and reduced, even in reactions not involving explicit electron transfer. This property permits an unambiguous definition of redox reactions across different types of chemical processes, including those forming covalent compounds where electron transfer is partial rather than complete.
Q5: What happens to the charge of a reducing agent during a redox reaction?
The charge of a reducing agent becomes more positive during a redox reaction because it loses electrons. For instance, when potassium loses an electron, its charge increases from zero in the neutral atom to one-plus in the potassium cation, making it the reducing agent in the reaction with chlorine.
Q6: How can you identify which reactant is oxidized and which is reduced?
Track the change in oxidation number for each reactant. The reactant whose oxidation number increases is oxidized and loses electrons; the reactant whose oxidation number decreases is reduced and gains electrons. Using half-reactions helps visualize the fate of each reactant separately in the overall redox process.
Q7: Why are redox reactions important in biological and environmental processes?
Redox reactions are vital to life processes including photosynthesis and cellular respiration, and to environmental processes like corrosion. Molecular oxygen in Earth's atmosphere plays an essential role in the metabolism of aerobic organisms and participates in many redox reactions that shape the world.