Oxidação e Oxirredução
No
passado a palavra oxidação foi empregada pelos químicos para
designar a reação com o oxigênio. Atualmente essa palavra é
empregada, de modo mais genérico, caracterizar a perda de elétrons
por uma espécie química.
Denomina-se
oxidação
a
perda
de
elétrons
por
uma
espécie
química.
As
reações
oxidação
são
aquelas,
através
das
quais
o
átomo
de
um
elemento
perde
ou
transfere
elétrons
para
outros
elementos;
a
carga
do
átomo
desse
elemento
torna-se
positiva,
ou,
o
que
é
equivalente
dizer,
que
aumentou
seu
estado
de
oxidação.
Nas
reações de oxidação, elétrons aparecem como produtos da reação,
como por exemplo, na reação
Zn
(s)
→ Zn²+
(aq)
+
2e-
O
Zn
foi
oxidado,
zero
perdendo
dois
elétrons,
ou
aumentou
o
seu
estado
de
oxidação
de
para
+2.
Denomina-se
redução o ganho de elétrons por uma espécie química.
A
reação
de
redução
é
o
oposto
da
de
oxidação;
nela
elétrons
são
ganhos
pelo
átomo
do
elemento
envolvido.
A
espécie,
cujos
átomos
ganham
elétrons,
é
dita
reduzida;
sua
carga
torna-se
menos
positiva.
Neste
tipo
de
reação,
os
elétrons
aprecem
como
reagentes.
Por
exemplo,
na
reação
2H+
(aq)
+
2e-
→ H2
(g)
o
H+
foi
reduzido;
seu
estado
de
oxidação
foi
reduzido,
tornando-se
sua
carga
menos
zero.
Reações
de
Oxirredução
As
reações
de
oxirredução,
também
chamadas
reações
redox,
são
aquelas
nas
quais
ocorre
tanto
a
oxidação,
quanto
a
redução.
A
estequiometria
dessas
reações
é
tal
que,
todos
os
elétrons
perdidos
na
oxidação
são
ganhos
na
redução;
ou
seja,
a
transferência
de
elétrons
é
implícita.
As
espécies
aparecendo
nas
reações
de
oxirredução
são
chamadas
redutoras
ou
oxidantes,
conforme
elas
promovam
a
redução
ou
a
oxidação.
Note
que
a
espécie
redutora
é
ela
própria
oxidada
e
a
oxidante
é
reduzida.
As
reações
acima
de
oxidação
e
de
redução
são
meias
reações.
As
reações
de
oxidação
quanto
a
de
redução
não
ocorrem
isoladamente,
mas
acopladas,
ou
seja,
as
reações
que
ocorrem
são
as
de
oxirredução.
Podemos
somar
ambas
as
equações,
a
da
oxidação
do
zinco
e
da
redução
dos
íons
hidrogênio,
obtendo
a
equação
global
do
processo.
Zn
(s)
→ Zn²+
(aq)
+
2e-
Oxidação
2H+
(aq)
+
2e-
→ H2
(g)
Redução
Zn
(s)
+
2H+
(aq)
→ H2
(g)
+
Zn²+
(aq)
Processo
global
EXPERIMENTOS
EXPERIMENTOS
Pilha
de Daniell:
A
pilha de Daniell é constituída de uma placa de Zinco
(Zn) em uma solução de ZnSO4
e uma placa de Cobre
(Cu) em uma solução de CuSO4.
As duas soluções são ligadas por uma ponte
salina.
Sentido
dos elétrons
Os
elétrons circulam do eletrodo de maior para o de menor potencial de
oxidação. No caso da pilha de Daniell os elétrons vão do zinco
para o cobre.
Polos
da pilha
Polo
positivo – o de menor
potencial de oxidação – Cu.
Polo
negativo – o de maior
potencial de oxidação – Zn.
Catodo
e Ânodo
Catodo
– placa de menor potencial de oxidação – Cu. Onde ocorre
redução.
Ânodo
– placa de maior potencial de oxidação – Zn. Onde ocorre
oxidação.
Variação de massa nas placas
Placa de maior potencial de oxidação
– diminui – Zn.
Placa
de menor potencial de oxidação – aumenta – Cu.
Equação
global da
pilha
Zn(s) + Cu(aq)+2
→ Zn(aq)+2 + Cu
A pilha de Daniell é representada
pela seguinte notação:
Zn°/Zn2+//Cu2+/Cu°
Árvore
de prata:
O potencial de redução da prata é
maior do que o do cobre. Com isso, ao inserirmos o fio de cobre em
uma solução contendo íons Ag+ haverá oxidação do
cobre disponibilizando íons Cu2+ para a solução,
conferindo-lhe um coloração azulada. Em contra partida, haverá
formação de prata metálica proveniente da redução desses íons.
Segue a reação desse processo.
Semirreação
de oxidação:
Cu0(s)
→
Cu2+(aq)+
2e- E0RED
= + 0,34 V
Semirreação
de redução: 2 Ag+(aq)
+
2e-→
2
Ag0(s)
E0RED
= + 0,80 V
Reação
global:
2
Ag+(aq)+
Cu0(s)→
2 Ag0(s)+
Cu2+(aq)
