Agentes oxidantes e redutores

RKA9MB - Vamos ver como nós podemos identificar o agente oxidante e o agente redutor em uma reação de oxirredução. Aqui, nós estamos vendo a formação do cloreto de sódio a partir do metal sódio e do gás de cloro. Antes de você assinalar quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor, você precisa marcar os estados de oxidação. Então, nós vamos começar com o sódio. Os átomos de sódio, na sua forma elemental, têm um estado de oxidação zero. Então, nós vamos marcar um zero aqui em cima dos átomos de sódio. Então, vamos ver aqui o cloro. Cada átomo de cloro tem, na sua forma elementar, um estado de oxidação zero também. Então, nós vamos marcar um zero aqui em cima. Aqui, na direita, nós temos o cátion de sódio, então, aqui a gente pode ver que ele tem carga de +1. E, para íons monoatômicos, o estado de oxidação vai ser igual à carga do íon, e, como a carga do íon aqui é +1, então esse também vai ser o nosso estado de oxidação. Então, nós vamos marcar aqui +1. E eu vou circular aqui esse estado de oxidação. Para o nosso ânion, a carga aqui é de -1. Então, da mesma maneira que a gente fez para o sódio, o estado de oxidação aqui será de -1. E eu também vou fazer um círculo para distinguir bem isso daqui. Agora, vamos pensar no que acontece nessa reação de oxirredução. O sódio foi de um estado de oxidação zero para um estado de oxidação de +1. Isso é um aumento no estado de oxidação e, pela definição, o sódio está sendo oxidado nessa reação. Então, eu vou marcar aqui que o sódio está sendo oxidado. Agora, se nós olharmos aqui para o cloro, o cloro saiu de um estado de oxidação zero e foi para um estado de oxidação de -1. Se a gente saiu de zero para -1, isso significa que a gente diminuiu o estado de oxidação. Então, desse modo, pela definição, o cloro está sendo reduzido aqui. Então, vou marcar RED como redução. Antes de nós marcarmos quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor, vamos falar sobre isso mais uma vez, só que dessa vez nós vamos ver os elétrons de valência. Nós vamos marcar também alguns estados de oxidação usando essa forma, porque existem duas maneiras de a gente determinar o estado de oxidação. Então, vamos analisar o estado de oxidação desse sódio que eu tenho aqui. Se você tem os seus elétrons representados por pontos, você pode marcar o estado de oxidação pensando em quantos elétrons de valência o átomo normalmente tem. Se você tem os seus elétrons representados por pontos como eu tenho aqui, você pode representar os seus estados de oxidação pensando em quantos elétrons de valência o átomo normalmente tem, e subtraindo de quantos elétrons você vê nessa figura. Então, o sódio está no grupo 1, então ele tem 1 elétron de valência. Então, eu vou marcar aqui: 1 elétron de valência. E é exatamente a mesma quantidade que eu tenho aqui nessa figura. Então, eu tenho que fazer "1 - 1". E isso resulta em zero. Então, zero vai ser o nosso estado de oxidação, e foi exatamente o que nós vimos aqui em cima. E note que aqui eu tenho 2 átomos de sódio (é o que esse 2 que eu tenho aqui representa) e isso vai refletir na nossa equação balanceada. Agora, vamos marcar os estados de oxidação para cada átomo de cloro que eu tenho nessa molécula de cloro. Nós temos uma ligação entre esses dois cloros, e nós sabemos que essa ligação consiste em 2 elétrons. Então, eu vou marcar aqui com um pontinho 1 elétron, e aqui eu tenho outro elétron. Agora, quando você está determinando os estados de oxidação na estrutura de pontos, você quer dar esses elétrons para os elementos mais eletronegativos. E, nesse caso, é o mesmo elemento, então não existe diferença, a gente vai dar 1 elétron para cada átomo que eu tenho aqui. Então, eu vou dividir na metade aqui. Então, só vou circular. Eu tenho 1 elétron para esse cloro e eu tenho outro elétron para esse cloro aqui. Dessa maneira, para determinar o estado de oxidação, você diria que o cloro normalmente tem 7 elétrons de valência. Então, 7 elétrons de valência. E, na nossa figura, no átomo de cloro, vamos contar aqui, a gente tem um, dois, três, quatro cinco, seis, sete elétrons. Então, nós vamos fazer "7 - 7", e nós temos um total de zero. É claro que esse valor vai bater com o valor que a gente viu aqui em cima anteriormente. A mesma coisa vai acontecer para esse átomo de cloro que eu tenho aqui, a gente vai ter a mesma situação. Algumas vezes, ver esses elétrons te ajuda bastante. Agora, nós vamos ver os nossos produtos. Nós vamos ver os nossos 2 cloretos de sódio. Esse elétron em rosa, que eu estou fazendo aqui nesse sódio, ele vai para um desses dois átomos de cloro que eu tenho aqui. Então, vamos dizer que esse elétron veio parar aqui (então, estou fazendo ele aqui em rosa), ele veio parar aqui nesse átomo de cloro. E a mesma coisa vai acontecer com esse elétron que eu estou fazendo agora em rosa, ele vai vir, por exemplo, para cá. O sódio, então, os nossos 2 sódios vão perder 1 elétron, e a gente vai estar formando 1 cátion de sódio. E, quando nós formos calcular o estado de oxidação, nós vamos fazer a mesma coisa que a gente fez anteriormente. Então, eu sei que normalmente o sódio tem 1 elétron de valência e aqui ele não vai ter nenhum. Então, eu vou fazer "1 - 0", e isso vai resultar em +1. E esse vai ser o nosso estado de oxidação para o sódio. Mais uma vez, é a mesma coisa que a gente viu aqui em cima quando a gente fez de cabeça. Agora, vamos ver o cloro. O cloro tem 7 elétrons de valência. Então, vamos marcar aqui: 7 elétrons de valência. Mas, agora, eu ganhei aquele elétron do sódio (eu ganhei esse elétron em rosa), então eu tenho que fazer "7 - 8". E isso vai resultar em -1. Então, esse vai ser o meu estado de oxidação para o cloro. Agora talvez faça mais sentido o porquê dos estados de oxidação serem iguais às cargas no íon monoatômico. Agora que nós descobrimos o que exatamente está acontecendo com esse elétron em rosa, nós vamos escrever algumas meias-reações e nós vamos falar sobre os agentes oxidantes e sobre os agentes redutores. Então, nós vamos quebrar essa reação aqui em duas. Então, nós vamos começar escrevendo aqui: eu vou ter 2 sódios (então, eu tenho 2Na), e a gente vai estar transformando esse 2Na em 2Na⁺. Para cada átomo de sódio que eu tenho aqui, eu perdi 1 elétron, então, além de escrever 2Na⁺ aqui do lado dos meus produtos, eu também vou ter os 2 elétrons que eu perdi. Então, eu tenho que fazer aqui +2 elétrons. Essa aqui vai ser a minha reação de oxidação, então eu vou marcar aqui do lado um OX. Lembre-se de que, quando a gente perde elétrons... (então, eu vou marcar aqui "perda")... quando a gente perde elétrons é porque nós estamos sendo oxidados, então a oxidação vai ser a perda de elétrons. Agora, eu vou escrever a minha meia-reação de redução. Nós sabemos que nós temos que começar colocando esses 2 elétrons do lado dos meus reagentes, então eu tenho aqui 2 elétrons... (e eu vou fazer em uma cor diferente aqui)... e eu vou ter aqui mais Cl₂, e eu vou estar formando aqui, então, 2Cl⁻. E essa vai ser a minha redução. E, só lembrando, vamos marcar que a redução será o ganho de elétrons. Então, oxidação é a perda, e redução é o ganho de elétrons. Se nós somarmos essas duas meias-reações... (vamos pegar um pouquinho de espaço aqui)... se nós somarmos isso, primeiro que a gente pode cancelar esses 2 elétrons que eu tenho tanto do lado dos meus reagentes quanto do lado dos meus produtos. Então, eu vou ter aqui "2Na + Cl₂". E, do lado dos meus reagentes, eu vou ter aqui 2NaCl (2 cloretos de sódio). E essa vai ser a nossa reação global, essa é a nossa reação balanceada. Agora, finalmente, nós podemos identificar quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor. E eu acho que foi necessário a gente fazer tudo isso, porque pensar sobre os elétrons e as definições é a chave para que você não fique confuso com esses termos que eu falei aqui. Então, o sódio está passando por uma oxidação e, por esse motivo, o sódio está dando suprimentos de elétrons para a redução do cloro. Desse modo, você pode dizer que o sódio é o agente para a redução do cloro, ou que ele vai ser o agente redutor. Então, vou marcar aqui embaixo (vou marcar em rosa): o sódio vai ser o meu agente redutor. O agente redutor é quem permite que o cloro seja reduzido, porque ele fornece esses 2 elétrons para que o cloro sofra uma redução. O cloro, então, está passando por uma redução e está pegando esses 2 elétrons que os átomos de sódio estão me fornecendo. Então, ele permite que o sódio seja oxidado. Então, o cloro vai ser o agente da oxidação do sódio. Então, a gente coloca aqui AO (que é agente oxidante). Isso aqui os alunos acham meio confuso às vezes, porque o sódio, por si próprio, está sendo oxidado, mas ele é realmente um agente redutor. E o cloro, por si só, está sendo reduzido, mas ele é realmente um agente oxidante. Mas, quando você pensa nisso, quando você pensa no que aconteceu com os elétrons, esses são os mesmos elétrons que eu estou ganhando aqui na redução. Os elétrons que eu perdi na oxidação são os mesmos elétrons que eu ganhei aqui na redução, e isso vai permitir que o sódio seja o agente redutor para o cloro. Isso também permite que o cloro oxide o sódio ao mesmo tempo. Então, determine os seus estados de oxidação e pense nas definições para que você possa dizer quem é o agente redutor e quem é o agente oxidante.