ÉRICA RAMOS

QUÍMICA

PROCESSOS DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO

12/04/2022

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OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Relacionar a carga dos íons à relação entre o número de prótons e elétrons.

• Relacionar o movimento de elétrons e de íons com a condução de corrente elétrica.

• Identificar os metais e ametais, respectivamente, como doadores e receptores de elétrons.

• Diferenciar potencial de oxidação e redução.

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REFORÇANDO - TENDÊNCIAS DOS ÁTOMOS

OXIDAÇÃO

Perder elétrons

Tornar-se um íon denominado cátion

Espécie química carregada positivamente

Agente Redutor

NOX aumenta

REDUÇÃO

Ganhar elétrons

Tornar-se um íon denominado ânion

Espécie química carregada negativamente

Agente Oxidante

NOX reduz

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REFORÇANDO - TENDÊNCIA DO NOX DOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA

Metais de transição formam cátions de cargas variáveis.

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Hoje sabemos que é um fluxo (isto é, um movimento ordenado) de elétrons que transitam pelo fio e que esse fluxo pode realizar certo trabalho, como acender uma lâmpada, movimentar um motor, etc.

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CORRENTE ELÉTRICA

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• pelos geradores elétricos (dínamos e alternadores), que transformam energia mecânica em energia elétrica;

• pelas pilhas e baterias, que transformam energia química em energia elétrica.

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E como se produz corrente elétrica?

As pilhas e baterias produzem energia elétrica à custa de reações de oxi-redução.

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A grande vantagem das pilhas e baterias é que elas representam uma energia elétrica “transportável”, já que podemos carregá-las para onde quer que se façam necessárias;

A desvantagem é que a quantidade de energia elétrica produzida é sempre pequena em relação ao tamanho e ao peso das pilhas e baterias (esse fato limita, por exemplo, o uso de carros elétricos alimentados exclusivamente por baterias).

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O que aconteceu nessa experiência?

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UMA REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO!

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Simplificando a reação:

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Reações de Oxidação – Redução

Reação que ocorre quando se mergulha uma lâmina de zinco metálico em uma solução de sulfato de cobre.

As espécies capazes de doar elétrons são chamadas agentes redutores e aquelas capazes de receber elétrons são agentes oxidantes.

No exemplo,

Zn perdeu 2e^- → agente redutor → sofre oxidação

Cu²⁺ ganhou 2e^- → agente oxidante → sofre redução

Em uma reação redox o número de elétrons cedidos por uma espécie deve ser IGUAL ao número de elétrons ganhos por outra espécie.

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Reações de Oxidação – Redução

Semi-reações:

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A oxidação do zinco metálico

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A redução do cobre (II)

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Reação que ocorre quando se mergulha uma lâmina de zinco metálico em uma solução de sulfato de cobre.

Podemos dizer que certos metais têm mais tendência de ceder elétrons, enquanto outros têm mais tendência de receber elétrons.

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Aquela que possuir maior potencial de redução força a outra a ceder elétrons, considerando a condição padrão de medição.

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Potencial padrão de eletrodo, E°

Potencial padrão de eletrodo de uma semirreação é definido como o potencial de eletrodo quando as atividades dos reagentes e produtos são iguais a unidade.

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IUPAC → por convenção, são tabelados os potenciais padrão de redução.

Semirreação potencial do eletrodo, E° (V)

Cu⁺² + 2e^- ⇆ Cu(s) 0,334

2H⁺ + 2e^- ⇆ H₂(g) 0,000

Cd⁺² + 2e^- ⇆ Cd(s) - 0,403

Zn⁺² + 2e^- ⇆ Zn(s) - 0,763

K ⁺ + e^- ⇆ K(s) -2,936

Ex: a tendência do Cu é sofrer redução e do Zn é oxidar-se.

Potencial padrão de eletrodo, E°

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EXERCÍCIOS

Considere os metais com seus respectivos potenciais-padrão de redução:

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Qual o metal com maior tendência de sofrer oxidação?

A PILHA DE DANIELL

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MONTAGEM DA PILHA

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CÁLCULO DA ddp DE UMA PILHA

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ddp = E⁰_{RED (cátodo)} – E⁰_{RED (ânodo)}

Quanto maior o valor de ddp de uma pilha, maior é a sua capacidade de produzir corrente elétrica.

Cálculo da ddp da Pilha de Daniell

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ddp = E⁰_{RED (cátodo)} – E⁰_{RED (ânodo)}