Disciplina: Química C Professora: Silvéria Neves de Paula e Souza Parte teórica do seminário “NOX” Alunos: Miguel Magalhães Maia, Hector Ricarte, Gabriel Amaral, Keyla Brito, Matheus Augusto, Igor Said e Samuel Oliveira. Betim, 24 de outubro de 2022. Prezados, 1- A parte teórica do seminário deverá ser escrita baseando-se em referências bibliográficas adequadas. Todos os parágrafos devem ter referência. Para tal utilizem livros, dissertações, apostilas de universidades e outros. Não usem sites de experimentos ou bibliotecas alimentadas pelos próprios usuários. 2- A parte escrita deverá ser entregue IMPRESSA no dia da apresentação. 3- O seminário valerá 12 pontos, sendo 5 pontos para a parte escrita e 7 pontos para a apresentação. 4- Não é necessário que todos falem na apresentação, podem escolher no mínimo 3 integrantes para apresentar. Entretanto, todos devem saber o conteúdo porque serão argüidos ao final. 5- A apresentação deve ter no máximo 20 minutos e no mínimo 12 minutos. 6- A argüição será de 5 minutos. 7- O documento deve ter no mínimo 3 páginas. 8- Formatação do texto: Texto: Justificado. Letra: Times New Roman 12 Espaçamento: múltiplos (1,15) Margens: Superior (1,5 cm); Inferior (1,5 cm); Direita (2 cm); Esquerda (2 cm). Após o texto devem vir relacionadas as referências bibliográficas utilizadas (no mínimo 4). NOX ou número de oxidação O que é NOX? "O NOX, ou Número de Oxidação, é um número com carga positiva ou negativa que indica se um determinado átomo está com deficiência ou maior quantidade de elétrons quando estabelece uma ligação química com outro átomo, igual ou diferente a ele, ou em uma reação química. Assim, podemos afirmar que: NOX positivo: indica que o átomo está com deficiência de elétrons; NOX negativo: indica que o átomo está com uma maior quantidade de elétrons." https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-nox.htm Como calcular o NOX? O cálculo do nox de substâncias simples e compostas (dois ou mais elementos) segue duas regras básicas: • A soma dos noxs dos elementos de um composto sempre será igual a zero; • A soma dos noxs dos elementos em um íon composto sempre será igual a sua carga. O cálculo do nox das substâncias compostas pode ser realizada em cinco etapas: 1. Identifique os elementos com nox fixo; 2. Coloque os nox acima dos elementos, o do meio terá o x (que será calculado); 3. Multiplique o nox pelo número de átomos do elemento correspondente; 4. Some os nox resultantes e iguale a zero; 5. Por fim, calcule o valor de x O pirofosfato de sódio (Na4P2O7) é um composto no qual pode-se fazer as seguintes inferências: o sódio (Na) é um metal com nox +1, o oxigênio nesse caso possui nox -2 e o nox do fósforo (P) será encontrado para que a soma dos três seja igual a zero. Observe: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/quimica/numero-de-oxidacao NOX que devem ser conhecidos: https://www.infoescola.com/quimica/numero-de-oxidacao-nox/ 1. Elementos com nox fixo Alguns elementos apresentam nox fixo nos compostos em que fazem parte. É o caso dos elementos que fazem parte dos grupos de metais alcalinos, alcalinoterrosos e halogênios, além de outros elementos, como zinco, alumínio e prata. 2. Nox de substâncias simples O nox de cada átomo em uma substância simples é sempre igual a zero. Isso ocorre porque não existe diferença de eletronegatividade entre os elementos. Exemplos: Fe, Zn, Au, H2, O2. Todos esses elementos possuem nox igual a 0. 3. Nox de compostos iônicos e moleculares A soma dos nox de todos os átomos constituintes de um composto iônico ou molecular é sempre zero. Exemplos: NaCl, AgI e CaO No caso do hidrogênio em seus compostos, o número de oxidação é sempre +1, exceto quando ocorrem hidretos metálicos, como NaH, onde o nox é -1. No caso do oxigênio em seus compostos, o número de oxidação é -2. A exceção ocorre com o fluoreto de oxigênio (OF2), no qual o nox é +2, e nos peróxidos, onde o nox é -1. 4. Nox de íons monoatômicos O número de oxidação de um íon monoatômico é sempre igual à sua própria carga. Exemplos: 5. Nox de íons compostos Em íons compostos a soma dos números de oxidação dos elementos que compõem o íon é sempre igual à sua carga. A partir disso, podemos calcular o nox de um dos componentes. Exemplo: Cr2O72- 2x + (-14) = -2 2x -14 = -2 2x = 14 - 2 2x = 12 x = 12/2 x=6 Sendo assim, o íon dicromato (Cr2O72-) apresenta nox -2. No composto, o cromo apresenta nox +6 e o oxigênio -2. https://www.todamateria.com.br/numero-de-oxidacaonox/#:~:text=O%20nox%20de%20cada%20%C3%A1tomo,%2C%20H2%2C%20O2. Exemplos de cálculo de NOX: 1. H2SO4: O NOX do H é igual a +1; O NOX do O é igual a -2; A soma dos NOX desses compostos é igual a zero; Precisamos saber apenas o NOX do enxofre (S), que chamaremos de x: 2. Na4P2O7: O Na é um metal alcalino, então seu NOX é igual a +1; O NOX do O é igual a -2; A soma dos NOX desses compostos é igual a zero; Precisamos saber apenas o NOX do fósforo (P), que chamaremos de x. Não se esquecendo de multiplicar pelo índice 2: 3. NH41+: Nesse caso temos um íon composto, então a soma dos NOX será igual à carga, que é +1: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/numero-oxidacao-nox.htm CH4: Seguindo o mesmo raciocínio do item anterior, porém com a diferença de que agora é uma substância composta e que, portanto, a soma dos NOX será igual a zero, temos: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/numero-oxidacao-nox.htm Reações de oxirredução O que são? As reações de oxirredução são aquelas em que há transferência de elétrons entre as espécies químicas envolvidas. Isso pode ser percebido por meio do número de oxidação (Nox) de cada elemento, que se trata da carga elétrica real, no caso de íons monoatômicos (um átomo que ganhou ou perdeu elétrons), e, no caso de compostos moleculares ou de íons polinuclerares, é a carga elétrica que ele teria se a ligação fosse rompida, ou seja, sua tendência de atrair os elétrons. Exemplos de reações de oxirredução: Oxidação → Perda de elétrons → Nox aumenta: Cu0(s) → Cu2+(aq) + 2 eAo mesmo tempo, os íons prata (Ag+) que existiam na solução de nitrato de prata (AgNO3) receberam esses elétrons que o cobre perdeu e transformaram-se em prata metálica (Ag0), que se depositou na fita de cobre. Isso significa que os íons prata sofreram redução: Redução → Ganho de elétrons → Nox diminui: 2 Ag+(aq) + 2e-→ 2 Ag0(s) Visto que houve transferência de elétrons, com ocorrência simultânea de oxidação e de redução, esse é um exemplo de reação de oxirredução, que é dada pela soma das duas semirreações acima: Reação de oxirredução: Cu(s) + 2 AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) Outros dois conceitos importantes nas reações de oxirredução são “agente oxidante” e “agente redutor”. Como os próprios nomes dizem, o agente oxidante é o que causa a oxidação de outra espécie química, enquanto o agente redutor é o que provoca a redução da outra. No exemplo mencionado, o cobre metálico perdeu elétrons, ou seja, ele doou esses elétrons para o cátion prata, causando a sua redução. Portanto, o cobre é o agente redutor. Por outro lado, os cátions prata da solução de nitrato de prata foram os que receberam os elétrons do cobre, causando a oxidação dele. Por isso, o nitrato de prata (e não o cátion prata) é o agente oxidante. Observação importante: Note que a substância redutora é a que contém o átomo que forneceu os elétrons e a substância oxidante é a que contém o átomo que recebeu os elétrons. Assim, lembre-se de que os agentes oxidante e redutor não são os átomos isolados, mas as substancias que os contêm. Resumidamente, temos: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao.htm Fe2O3(s) + 3 CO(g) → Fe2 (s) + 3 CO2(g) Essa reação de oxidorredução corresponde ao processo feito em fornos siderúrgicos, nos quais o minério hematita (Fe2O3(s)) reage com o monóxido de carbono (CO), obtendo-se assim o ferro metálico. A partir das variações dos números de oxidação (Nox) das espécies reagentes e dos produtos é possível verificar quem sofre redução e quem sofre oxidação: +3 -2 +2 -2 0 +4 -2 Fe2O3(s) + 3 CO(g) → Fe2 (s) + 3 CO2(g) Veja que o Nox do ferro diminuiu de +3 para zero. Isso significa que ele recebeu elétrons (que possuem carga negativa, por isso o valor diminui), ou seja, ele sofre uma redução. Mas, para que o ferro da hematita ganhe elétrons e reduza é necessário que outra espécie química forneça esses elétrons para ela. No caso, a substância que faz isso é o monóxido de carbono (CO). Sabemos disso, porque o Nox do carbono aumentou de +2 para +4, isso quer dizer que ele perdeu elétrons. Portanto, visto que o CO causou a redução da hematita, então ele é considerado o agente redutor. Podemos seguir a mesma linha de raciocínio no caso da oxidação do CO: sua oxidação foi causada por alguma espécie, que no caso foi a hematita. Desse modo, a hematita é o agente oxidante. Resumidamente, temos: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/agente-redutor-agente-oxidante.htm