• Wednesday January 19,2022

Reações redox

Explicamos o que são as reações redox, os tipos existentes, suas aplicações, características e exemplos de reações redox.

Nas reações redox, uma molécula perde elétrons e outra os leva.
  1. O que são reações redox?

Na química, são conhecidas como reações redox, reações de redução de óxidos ou reações de oxidação de redução, em qualquer reação química na qual ocorre uma troca de elétrons entre os átomos ou moléculas envolvidas.

Essa troca se reflete na mudança no estado de oxidação dos reagentes. O reagente que produz elétrons sofre oxidação e o que os recebe os reduz.

O estado de oxidação é a tendência de um átomo de um elemento produzir ou receber elétrons quando faz parte de uma reação química. É também chamado de números de oxidação ou valências.

É expresso em números inteiros em torno de zero (para elementos neutros), podendo atingir níveis de +1, +2 ou +6, por exemplo, ou pelo contrário, -1, -2 ou -6. Alguns átomos também apresentam estados variáveis ​​de oxidação, dependendo da reação.

Assim, em toda reação redox, existem dois tipos de reagentes que se influenciam:

  • Um agente oxidante, que coleta elétrons e reduz seu estado inicial de oxidação, sofrendo uma redução. Ou o que é o mesmo, aumenta sua carga eletromagnética negativa para ganhar elétrons.
  • Um agente redutor, que produz elétrons e aumenta seu estado inicial de oxidação, sofrendo oxidação. Ou o que é o mesmo, aumenta sua carga eletromagnética positiva ao perder elétrons.

Somente em alguns casos, certos reagentes (anfólitos) podem ser oxidados e ao mesmo tempo reduzidos, no que é conhecido como anfolização. Do resto, as reações redox são uma das reações químicas mais comuns no universo e fazem parte das reações fundamentais para a continuidade da vida.

Pode atendê-lo: Oxidação

  1. Características das reações redox

As reações redox estão ao nosso redor diariamente. A oxidação de metais, a combustão de gás na cozinha ou até a oxidação de glicose para obter ATP em nosso corpo são exemplos disso.

Na maioria dos casos, envolvem uma quantidade significativa de energia liberada, bem como uma mudança permanente na natureza química dos materiais envolvidos.

O resultado final de uma reação redox é geralmente diferente dos compostos iniciais, tanto em seu nível de carga combinatória quanto eletromagnético. Esse processo é geralmente entendido a partir de "semi-reações" ou reações parciais, que são uma maneira de segmentar o processo redox global em dois: o processo de redução e o processo de oxidação.

Por exemplo:

  • Semirreação de redução : Cu 2+ + 2e - -> Cu (redução de cobre ao receber dois elétrons).
  • Semi-reação de oxidação : Fe -> Fe 2+ + 2e - (oxidação do ferro pela perda de dois elétrons)

O que compõe a reação global Fe + Cu 2+ -> Fe 2+ + Cu.

  1. Tipos de reações redox

As reações de combustão redox liberam energia que pode criar movimento.

Existem diferentes tipos de reações redox, dotadas de características diferentes. Os tipos mais comuns são:

  • Combustão Todas as formas de combustão, da gasolina em um motor de carro ou gás em nossas cozinhas, são reações redox que envolvem um composto (combustível) e oxigênio, e que liberam muito energia, como calor, luz ou movimento (como no caso de explosões). Logicamente, o oxigênio atua como um agente oxidante, removendo elétrons do composto.
  • Oxidação A oxidação é comumente descrita como a degradação de certos materiais, principalmente metálicos, pela ação do oxigênio sobre eles. É um fenômeno mundialmente conhecido e cotidiano, especialmente em cidades costeiras, onde os sais do ambiente aceleram (catalisam) a reação. Por isso, depois de nos levar para a praia, um carro deve ser limpo de qualquer vestígio de água salgada.
  • Desproporção Também conhecidas como reações de dismutação, elas possuem um reagente único que é reduzido e oxidado ao mesmo tempo, pois suas moléculas agem umas com as outras. Um caso típico disso é a decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2).
  • Rolagem simples Também chamadas de reações simples de substituição, ocorre quando dois elementos trocam seus respectivos lugares dentro do mesmo composto. Ou seja, um elemento substitui outro em seu lugar exato da fórmula, equilibrando suas respectivas cargas eletromagnéticas com outros átomos, conforme apropriado. É o que acontece quando um metal desloca o hidrogênio na forma de ácidos e sais, como acontece quando as baterias de um aparelho se quebram.
  1. Exemplos de reações redox

Exemplos de reações redox são muito abundantes. Vamos tentar dar um exemplo de cada um dos tipos descritos acima:

  • A combustão de octano, um componente de hidrocarboneto da gasolina, ocorre no motor de nossos carros. Isso ocorre quando o oxigênio e a octanagem reagem, oxidando e reduzindo, respectivamente, liberando energia usada para gerar trabalho no motor e subproduzindo dióxido de carbono e vapor de Água no processo. Tudo de acordo com a seguinte fórmula:

2C 8 H 18 + 25O 2 -> 16CO 2 + 18H 2 O + E (energia)

  • A decomposição do peróxido de hidrogênio, também chamada de peróxido de hidrogênio, ocorre quando, na presença de água e oxigênio, seus próprios átomos constituintes, o peróxido de hidrogênio perde seu estado de oxidação -1 e acaba se tornando simplesmente água e oxigênio elementar, recuperando um estado eletromagnético neutro. Isso ocorre de acordo com a fórmula:

2H 2 O 2 -> 2H 2 O + O 2

  • Deslocamento da prata pelo cobre, o exemplo clássico verificável com uma solução aquosa de nitrato de prata e um pedaço de cobre. À medida que submergimos a última na solução, notamos imediatamente uma mudança de cor (indo para o azul) e a formação em torno do cobre de pequenos cristais metálicos (precipitado). Isso indicará que você substituiu a prata na solução, de acordo com a seguinte fórmula:

Cu + 2AgNO 3 -> Cu (NO 3 ) 2 + 2Ag

  1. Aplicações industriais

Nas usinas de energia, as reações redox conseguem mover motores grandes.

As aplicações industriais das reações redox são infinitas. Por exemplo, as reações de combustão são ideais para produzir trabalho, isto é, movimento ou eletricidade: é isso que as usinas elétricas que queimam carvão fazem para obter calor e evaporar a água, por exemplo. Também ocorre dentro do motor de veículos com combustível fóssil .

Por outro lado, as reações redox de substituição e deslocamento são úteis para obter certos elementos em um estado de pureza que nem sempre é visto na natureza.

Por exemplo, a prata é altamente reativa. Embora seja raro encontrá-lo puro no subsolo mineral, um alto grau de pureza pode ser obtido através de uma reação redox. O mesmo acontece quando se obtém sais e outros compostos.

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