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Reações de Oxidação – Redução
Caracterizam-se pela transferência deelétrons entre as espécies envolvidas.
Oxidação: uma espécie química sofreaumento do seu estado de oxidação.
Redução: uma espécie química sofre reduçãodo seu estado de oxidação.
Oxidação/redução em processos inorgânicos
Reações de Oxidação – Redução
Reações redox duas semi-reações simultâneas.
(uma envolvendo a perda e a outra o ganho de elétrons)
Assim, o agente oxidante é aquele que se reduz.
Agente redutor é aquele que se oxida.
Oxidação/redução em processos inorgânicos
Agentes oxidantes e redutores importantesem Química Inorgânica
Oxidantes
KMnO4
K2Cr2O7
HNO3
Halogênios
Água régia: ácido nítrico e ácido clorídrico (1:3)
H2O2
Redutores
• SO2
• H2SO3
• H2S
• HI
• SnCl2
• Zn, Fe e Al
Oxidação/redução em processos inorgânicos
Agentes oxidantes e redutores importantes em Química Orgânica
Oxidantes
KMnO4
K2CrO4
KIO4
Redutores
• LiAlH4
• NaBH4
Oxidação/redução em processos inorgânicos
Reações de Oxidação – Redução
Agente oxidante se reduz porque recebe elétrons.
Agente redutor se oxida porque doa elétrons.
Exemplos:
1) 2Fe3+ + Sn2+ ⇆ 2 Fe2+ + Sn4+
Semi – reações: 2 Fe3+ + 2e- 2 Fe2+ Agente oxidante
Sn2+ ⇆ Sn4+ + 2e- Agente redutor
Oxidação/redução em processos inorgânicos
Oxidação/redução em reações inorgânicas
Reações de Oxidação – Redução
Agente oxidante se reduz porque recebe elétrons.
Agente redutor se oxida porque doa elétrons.
Exemplos:
Semi – reações:
5 Fe2+ ⇆ 5 Fe3+ + 5e- Agente redutor
MnO4- + 8H+ + 5e-⇆Mn2+ + 4 H2O Agente oxidante
2) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+⇆ 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
Reações de compostos de brometoEm meio ácido, os íons Br- são oxidados a bromo pelo KMnO4:
2MnO4-(aq) + 10Br-(aq) + 16H+(aq) =
2Mn2+ (aq) + 5Br2(l) + 8H2O(l)
Se for adicionado um solvente orgânico apolar, como o CCl4 ouclorofórmio, haverá a formação de uma fase orgânica colorida, que vaido alaranjado (pouco Br2 presente) até marrom (muito Br2 presente).A cor da solução de KMnO4 deve desaparecer, devido à formação deíons Mn2+.
+7
+2
-1
0
Oxidação/redução em reações inorgânicas
Reações de compostos de iodeto
Reação com H2SO4 concentrado:
KI (s) + 2H2SO4 (aq) = I2(s) + SO2(g) + H2O(l) + K+(aq) + HSO4-(aq)
A reação de ácido sulfúrico com íons I- é análoga à reação com íons Br-.
Reação com água de cloro (Cl2 aquoso):
Esse teste é baseado nos diferentes valores dos potenciaispadrão de redução dos pares:
I2/I- (+0,535 V) e Cl2/Cl- (+1,360 V) da reação:
2I-(aq) + Cl2(aq) = I2(s) + 2Cl-(aq)
-1 0+6 +4
Reações de compostos de iodeto
O valor positivo de + 0,825 V para o potencial final indicaque esta reação é espontânea.
Continuando-se a adicionar água de cloro, a coloração violeta do I2
deverá desaparecer devido à formação do ácido iódico (HIO3):
I2 (aq) + 5Cl2 (aq) + 6H2O (l) = 10Cl- (aq) + 12H+ (aq) + 2IO3- (aq)
Semi-reações redox:
Cl2 (aq) + 2e- = 2Cl- (aq) +1,360 Volts
2I- (aq) = I2 (aq) + 2e- - 0,535 Volts---------------------------------------------------------------------------------------------------
Cl2 (aq) + 2I- (aq) = 2Cl- (aq) + I2 (aq) +0,825 Volts
Reações de compostos de iodeto
Reação com íons NO2-:
Íons I- são facilmente oxidados a iodo por íons NO2- na presença de
H2SO4, HCl ou HAc:
2I-(aq) + 2NO2-(aq) + 4H+(aq) = I2(s) + 2NO(g)(g) + 2H2O(l)
+2+5-1 0
Reações de compostos de iodetoÍons Br- não interferem neste teste porque não sãooxidados pelos íons NO2
-, pela observação dos potenciaispadrão de redução dos pares NO2
-/NO (+1,000 V) e Br2/Br-
(+1,065 V).
2NO2- (aq) + 2H+(aq) + 2e- = 2NO(g) + 2H2O(l) + 1,000 Volts
2Br- (aq) = Br2(l) + 2e- - 1,065 Volts------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2NO2- (aq) + 2H+(aq) + 2Br-(aq) = Br2(l) + 2NO(g) + 2H2O(l) - 0,065 Volts
Reação não espontânea !
Reações de óxido-redução envolvendo HNO3
Reação com sulfato ferroso:
Como todos os sais de Fe(II), o sulfato ferroso é um agenteredutor. Ele reduz o ácido nítrico a oxido nitroso:
6 Fe2+(aq) + 6 H+
(aq)+2 HNO3 (aq) → 6 Fe3+(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO (g)
+2+5
Reações de óxido-redução envolvendo HNO3
Reação do enxofre com HNO3
S8(s) + 2 HNO3(aq) → 2 H+(aq) + SO4
2-(aq) + 2 NO (aq)
Reação paralela em fase gasosa:
NO + O2 → 2 NO2
Pequenas quantidades de NO2 também são formadas junto com NO.
Reações de óxido-redução envolvendo HNO3
Usando-se ácido nítrico concentrado:
Cu(s) + 4 H+(aq) + 2 NO3
−(aq) → Cu2+
(aq) + 2 NO2(g) + 2 H2O(g)
Usando-se ácido nítrico diluído:
3 Cu(s) + 8 HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(g)
2 NO(g) + 3 O2(g) → 2 NO2(g)
Somente metais com E.I. baixas reagem com o ácido nítrico:
Mg(s) + 2 HNO3(aq) → Mg(NO3)2(aq) + H2(g)
Reações de óxido-redução envolvendo HNO3
Reações com não-metais
Reage com esses elementos oxidando-os aos seus estados deoxidação mais elevados, com formação de óxido de nitrogênio edióxido de nitrogênio, dependendo da sua concentração emsolução.
C(s) + 4 HNO3 (CONC.) → CO2(g) + 4 NO2(g) + 2 H2O(g)
ou
3 C(s) + 4 HNO3 (DILUÍDO) → 3 CO2(g) + 4 NO(g) + 2 H2O(g)