Parte 2.
TEMA 5. Algoritmo para a elaboração das equações das reações de oxidação-redução

Ao elaborar as equações das reações de oxidação-redução, é necessário seguir uma sequência específica:

  1. Encontrar entre as substâncias iniciais o agente oxidante e o agente redutor

Para isso, primeiramente é preciso atribuir os números de oxidação dos elementos e comparar suas propriedades de oxidação e redução.
2. Escrever os produtos da reação

Determinar corretamente os produtos da reação será facilitado pelos seus conhecimentos sobre a estrutura dos átomos dos elementos, suas propriedades e as propriedades de seus compostos. É importante lembrar que, em reações de oxidação-redução interatômica e intermolecular, o oxigênio livre, geralmente, não se libera. A liberação de oxigênio ocorre quando peróxidos reagem com fortes agentes oxidantes, bem como em algumas reações envolvendo ozônio e flúor. Por exemplo:

2KMnO4 + 5Na2O2 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2↑ + 5 Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2↑
PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2↑

Em outros casos, os átomos de oxigênio que fazem parte das moléculas do agente oxidante (ou redutor) se combinam em moléculas de água com a participação de íons de hidrogênio H+, por exemplo:

HNO2 + HI = NO + I2 + H2O

Ao escrever os produtos da reação, é necessário levar em consideração o tipo de ambiente. É importante lembrar que, em um ambiente ácido, formam-se sais de cátions monovalentes, divalentes e trivalentes – cloretos, brometos, sulfatos, nitratos. Para criar um ambiente ácido, geralmente se utiliza ácido sulfúrico diluído. Ácidos clorídrico e nítrico são usados mais raramente para acidificar, pois o ácido nítrico é ele mesmo um agente oxidante, e o ácido clorídrico possui propriedades redutoras na presença de fortes agentes oxidantes. Um ambiente alcalino é geralmente criado com soluções de KOH ou NaOH. Em um ambiente alcalino, não podem ser formados ácidos e óxidos ácidos, apenas sais. Para evitar erros ao escrever os produtos das reações, primeiro devem ser escritos os produtos de oxidação e redução, e só depois as outras substâncias, cujos números de oxidação não mudam no decorrer da reação.

Portanto, os produtos formados como resultado da reação são determinados pelas condições da reação e pela natureza do agente oxidante e redutor. Abaixo estão apresentadas as equações das reações de oxidação-redução de compostos de manganês e cromo em diferentes ambientes, bem como em ácidos nítrico e sulfúrico.

Ácido nítrico. Como resultado da reação do ácido nítrico com metais, dependendo da sua concentração e da atividade do metal, formam-se nitratos, água e diferentes produtos de redução do ácido, conforme mostrado na tabela abaixo.

Metais
Concentração de HNO3

60 %
de 30 a 60 %
< 60 %
Metais ativos (Li — Zn)
NO, NO2
NO2, N2, N2O
N2, NH3, sais de amônio

Metais de atividade média (Cr — Sn)
Não reagem
NO, NO2, N2O, NH3
NO, NO2, N2O, NH3

Metais pouco ativos (Pb – Ag)
NO2
NO
Não reagem

Metais nobres (Au, Pt)

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