DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE OXIDAÇÃO (NOX)

No texto, Número de Oxidação, vimos um conjunto de regras que são úteis para a determinação do número de oxidação (nox). Neste texto, veremos como podemos aplicar essas regras na determinação do número de oxidação do átomo de determinado elemento.

Para já, recordemos que nas substâncias simples ou elementares (aquelas que são constituídas por átomos do mesmo elemento químico) cada átomo que constitui essas substâncias tem número de oxidação igual a zero. Por exemplo, O₂, N₂, Ca, Hg, são substâncias simples ou elementares pelo que o nox dos átomos nestas substâncias é igual a zero.

A seguir vejamos como podemos determinar o nox de um certo átomo numa espécie química.

Exemplo 1: Determine o nox das seguintes espécies: Al³⁺, Fe²⁺, I^- e S^2-.

As espécies fornecidas (Al³⁺, Fe²⁺, I^- e S^2-) são iões simples, e nestes casos, a regra nos diz que em iões simples, o número de oxidação do ião é igual à carga do ião. O ião Al³⁺ tem carga igual a +3, o Fe²⁺, carga igual a +2, o I^-, carga igual a –1 e o S^2- tem carga igual a – 2.

Assim, os números de oxidação destas espécies são: Al³⁺ (nox = +3); Fe²⁺ (nox = +2); I^- (nox = –1) e S^2- (nox = –2).

Exemplo 2: Determine o número de oxidação de carbono no Dióxido de carbono (CO₂)

Neste exemplo pretendemos determinar o número de oxidação de carbono na molécula de Dióxido de carbono. Assim, o primeiro passo é sempre indicar o número de oxidação de todos os átomos cujo nox é conhecido e usar uma incógnita no caso do átomo cujo nox se pretende determinar.

Como se pode ver, na molécula de CO₂, temos o átomo de carbono (cujo nox queremos determinar) e o Oxigénio, no entanto, pelas regras que já vimos, sabemos que normalmente o Oxigénio tem nox igual a –2, assim, por cima do Oxigénio na fórmula química de CO₂ colocaremos o nox igual a –2 e usaremos a letra “x” no caso do Carbono.

Visto que temos um átomo de carbono, multiplicaremos o nox de carbono, que no caso é o “x” por 1 e multiplicaremos o nox do Oxigénio por 2, pois, temos dois átomos de Oxigénio. Por se tratar de um composto neutro, então a soma dos nox de todos os átomos deve ser igual a zero.

1x + 2 ∙ (–2) = 0

x – 4 = 0

x = + 4

Portanto, o número de oxidação do Carbono no Dióxido de carbono é igual a + 4. Para verificar se de facto é isso, na equação anterior podemos substituir o “x” por + 4, realizar o cálculo e o resultado deve obrigatoriamente ser igual a zero.

x – 4 = 0

+ 4 – 4 = 0

Portanto, o cálculo que fizemos está correcto.

Exemplo 3: Determine o número de oxidação do crómio (Cr) no Cr₂O₇^2-

Neste exemplo, temos um ião composto, Cr₂O₇^2- (ião dicromato). Como se sabe, em iões compostos a soma dos nox de todos os átomos é igual a carga do ião.

No caso do ião dicromato, a carga do ião é de –2.

Assim, vamos considerar “y” o nox de Crómio e o nox do Oxigénio é igual a – 2 como se sabe. Desta feita, vamos multiplicar o nox do Crómio, o “y” no caso por 2 pelo facto de termos dois átomos de Crómio e multiplicaremos o nox do oxigénio por 7, pois temos 7 átomos de Oxigénio.

Por se tratar de um ião composto, como já referenciamos, a soma dos nox de todos os átomos é igual a carga do ião, no caso, a carga é de –2.

2y + 7 ∙ (–2) = –2

2y – 14 = –2

2y = –2 + 14

2y = 12

y = 12 /2

y = +6

Portanto, o número de oxidação do crómio no ião dicromato é igual a +6.

OUTROS EXEMPLOS

Os estados de oxidação do Mn na seguinte ordem de compostos, KMnO₄, MnO₂, MnCl₂, K₂Mn₄, são respectivamente:

A +4, +2, +2, +7                   

B +7, +4, +2, +7                   

C +6, +4, +2, +7                 

D +7, +4, +2, +6

RESOLUÇÃO

Neste caso trata-se de compostos neutros o que quer dizer que a soma dos nox de todos os átomos que constituem cada substância é igual a zero.

KMnO₄

Nesta substância temos o K que é um elemento do grupo I A e elementos do grupo I A têm nox igual a +1, logo o nox de K no KMnO₄ é +1, o nox de Mn é desconhecido por isso iremos determiná-lo pelo que vamos considera-lo “x”. O oxigénio quando combinado tem geralmente nox = -2, assim temos:

Como temos um átomo de K isso significa que o seu nox vai ser multiplicado por 1 e o mesmo vale para o Mn que neste caso é o “x” e por fim temos 4 átomos de oxigénio por isso o número de oxidação de oxigénio será multiplicado por 4.

Por se tratar de um composto neutro a soma dos nox será igual zero, assim temos:

1 ∙ (+1) + 1 ∙ x + 4 ∙ (-2) = 0

+1 + x – 8 = 0

x = 8 – 1

x = +7

MnO₂

O nox de Mn é desconhecido e neste caso vamos considera-lo “y” e o nox de oxigénio em compostos é normalmente igual a -2:

Como temos um átomo de Mn, o seu nox será multiplicado por 1 e o nox de O será multiplicado por 2 já que temos dois átomos de O:

1 ∙ (y) + 2 ∙ (-2) = 0

y – 4 = 0

 y = +4

 

MnCl₂

O nox de Mn é desconhecido e neste caso vamos considera-lo “z” e o nox de cloro em compostos é normalmente igual a -1:

Como temos um átomo de Mn, o seu nox será multiplicado por 1 e o nox de cloro, -1 será multiplicado por 2 já que temos dois átomos de Cl:

1 ∙ (z) + 2 ∙ (-1) = 0

z – 2 = 0

z = +2

K₂MnO₄

Nesta substância temos o K que é um elemento do grupo I e elementos do grupo I A têm nox igual a +1, logo o nox de K no K₂MnO₄ é +1, o nox de Mn é desconhecido por isso iremos determiná-lo pelo que vamos considera-lo “w”. O oxigénio quando combinado tem nox -2.

Como temos dois átomos de K isso significa que o seu nox vai ser multiplicado por 2  e temos um átomo de Mn que neste caso é o “w”, logo o seu nox será multiplicado por 1 e por fim temos 4 átomos de oxigénio por isso o número de oxidação de oxigénio será multiplicado por 4. E por se tratar de um composto neutro a soma dos nox será zero, assim temos:

2 ∙ (+1) + 1 ∙ w + 4 ∙ (-2) = 0

+2 + w – 8 = 0

w = 8 – 2

w = +6

Sequência: +7, +4, +2, +6

 

Por: Miguel Pascoal

 

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