ACERTO DE EQUAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO (REDOX)
No texto Acerto de Equações Químicas aprendemos que existem vários
métodos que podem ser usados para acertar equações químicas. Ainda no mesmo
texto aprendemos a acertar equações químicas pelo Método de Tentativas. Neste texto
aprenderemos um outro método de acerto de equações químicas, o Método de Variação de Nox, que se aplica
tão bem a reacções de oxirredução ou redox.
As reacções de oxirredução ou redox são aquelas que ocorrem
com a transferência de electrões. Isso significa que há uma espécie química que
cede electrões e outra que os recebe, por isso o processo redox (oxidação e
redução) ocorre em simultâneo.
ACERTO DE EQUAÇÕES QUÍMICAS PELO MÉTODO
DE VARIAÇÃO DE NOX
Nas reacções redox ou de oxirredução, o princípio básico
que nos permite o acerto de equações químicas é de que o número de electrões cedidos é igual ao número
de electrões recebidos. Portanto, ao se acertar uma equação química
de uma reacção de oxirredução ou redox deve-se garantir que o número de
electrões cedidos seja igual ao número de electrões recebidos.
O acerto de equações químicas por este método torna-se
facilitado se os seguintes passos forem observados:
1o
passo: Determinar o nox de todos os átomos dos elementos que
constituem as substâncias que participam na reacção;
2o
passo: Identificar as espécies químicas que sofrem oxidação e
redução (variação de nox);
3o
passo: Calcular a variação de nox pela fórmula:
∆ = (no de átomos do elemento que sofreu
variação de nox) ∙ (variação de nox do elemento)
4o
passo: O resultado da variação de nox (∆) sempre que possível
deve ser simplificado;
5o
passo: Inverter os valores da variação de nox considerando o
seguinte: (não colocar o coeficiente estequiométrico nas substâncias que tenham
o nox repetido e dar prioridade a substância com maior atomicidade contendo o
elemento envolvido);
6o
passo: Continuar o acerto da equação pelo método de
tentativas.
EXEMPLOS
1. Acerte a
seguinte equação da reacção:
Na + KNO3 → K2O + Na2O +
N2
Acerto da equação química pelo método
da variação de nox
1o
passo: Determinar o nox de todos os átomos dos elementos que
constituem as substâncias que participam na reacção:
2o
passo: Identificar as espécies químicas que sofrem oxidação e
redução (variação de nox);
Os processos de oxidação e redução são indicados por meio
de setas que às vezes são designadas de “ramais”:
3o
passo: Calcular a variação de nox:
Neste caso multiplicar sempre que necessário pela maior
atomicidade (maior índice).
Para o sódio:
Na equação acima vê-se que o nox do sódio parte do zero
(0) para +1, portanto, a variação de nox (∆) é:
∆ = 2 ∙ (1 – 0) = 2
Multiplicou-se por dois, pois o sódio no Na2O apresenta
atomicidade igual a 2, portanto, maior atomicidade que o Na nos reagentes.
Para o Nitrogénio
Na equação acima vê-se que o nox do nitrogénio parte do
+5 para 0, portanto, a variação de nox (∆) é:
∆ = 2 ∙ (5 – 0) = 10
Multiplicou-se por dois (2) o pois no N2 o N apresenta
atomicidade igual a 2 que é maior que no N presente no KNO3.
Portanto,
4o
passo: O resultado da variação de nox (∆) sempre que possível
deve ser simplificado:
Como temos como valores de variação de nox (∆) 2 e 10,
podemos simplificar estes números bastando para tal dividirmos cada número por
2:
Na: ∆ = 2 / 2 = 1
N: ∆ = 10 / 2 = 5
5o
passo: Inverter os valores da variação de nox considerando o
seguinte: (não colocar o coeficiente estequiométrico nas substâncias que tenham
o nox repetido e dar prioridade a substância com maior atomicidade contendo o
elemento envolvido);
A variação do nox do processo de oxidação (agente
redutor) será o coeficiente estequiométrico da substância que contém o
Nitrogénio (N) e a variação de nox do processo de redução (agente oxidante)
será o coeficiente estequiométrico da substância que contém o sódio (Na).
Nesta equação o Nitrogénio (N) aparece tanto no KNO3
como no N2 e como vimos pela regra, daremos prioridade a “quem”
tiver maior atomicidade (maior índice) e neste caso temos o N2, ou
seja, o N com o índice 2 enquanto o N no KNO3 só tem índice ou
atomicidade 1, portanto, o N2 tem maior atomicidade. E nesta equação
o mesmo princípio vale para o sódio.
Na + KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
6o
passo: Continuar o acerto da equação pelo método de
tentativas.
Na + KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
Nos reagentes temos 1 átomo de sódio e nos produtos 10
átomos, pois 5 x 2 = 10, portanto, colocaremos 10 em frente do Na nos
reagentes:
10 Na + KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
Ainda assim, nos reagentes temos 1 átomo de potássio (K)
e nos produtos temos 2 átomos, logo colocaremos 2 em frente do KNO3:
10 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
Continuando, nos reagentes temos 2 átomos de nitrogénio
pois o 2 em frente do KNO3 multiplica o único átomo de Nitrogénio, 2
x 1 = 2 e nos produtos também temos 2 átomos de N, logo o número de átomos de N
está acertado.
10 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
Finalmente, vamos verificar o número de átomos de
Oxigénio: nos reagentes temos um total de 6 átomos de Oxigénio pois o 2 em
frente do KNO3 multiplica-se com o 3 do Oxigénio no KNO3,
portanto, 2 x 3 = 6. E nos produtos temos 1 átomo de oxigénio no K2O
e 5 átomos de Oxigénio no Na2O o que totaliza 6 átomos de Oxigénio,
logo o número de átomos de Oxigénio é igual. Portanto, a equação está acertada:
10 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + 1 N2
Nota: Podes verificar que a Lei de Conservação de Massa é observada nesta equação.
2. Acerte a
equação da reacção a seguir:
KMnO4 + HCl → MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O
Acerto da equação química pelo método
da variação de nox
1o passo: Determinar o nox de todos os átomos dos elementos que constituem as substâncias que participam na reacção:
2o
passo: Identificar as espécies químicas que sofrem oxidação e
redução (variação de nox);
Os processos de oxidação e redução são indicados por meio de setas que às vezes são designadas de “ramais”:
Neste caso multiplicar sempre que necessário pela maior
atomicidade (maior índice).
Para o Mn
∆ = 1 ∙ (7 – 2) = 5
Para o Cl
∆ = 2 ∙ (1 – 0) = 2
4o
passo: Inverter os valores da variação de nox considerando o
seguinte: (não colocar o coeficiente estequiométrico nas substâncias que tenham
o nox repetido e dar prioridade a substância com maior atomicidade contendo o
elemento envolvido);
A variação de nox do Mn será colocada como coeficiente
estequiométrico da substância que contém o Cl. E por sua vez a variação de nox
de Cl será colocada como coeficiente estequiométrico da substância que contém o
Mn.
No presente caso, o Cl aparece no HCl, MnCl2,
KCl e Cl2, porém, vimos pela regra que não devemos colocar o coeficiente
estequiométrico na substância que tenha o nox repetido. Note que
neste caso, o Cl tem nox igual a -1 no HCl, MnCl2 e KCl, pelo que o
coeficiente estequiométrico não será colocado em frente do MnCl2 e
nem do KCl mas sim frente do Cl2.
O Mn aparece no KMnO4 e no MnCl2 e
não tem nox repetido e em ambas substâncias a atomicidade do Mn é 1, o que
significa que neste caso podemos colocar o coeficiente estequiométrico no KMnO4
ou MnCl2, e nestas situações é melhor dar prioridade sempre aos
reagentes por isso colocaremos o coeficiente estequiométrico no KMnO4:
2 KMnO4 + HCl → MnCl2 + KCl + 5 Cl2 + H2O
5o
passo: Continuar o acerto da equação pelo método de
tentativas.
Efectuando o acerto pelo método de tentativas chegaremos
ao seguinte resultado:
2 KMnO4
+ 16
HCl → 2 MnCl2
+ 2 KCl
+ 5
Cl2 + 8 H2O
E assim, a equação da reacção está acertada.
Por: Miguel Pascoal
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1 تعليقات
Muito útil!
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