Cálculo do Nox: Regras Básicas


Cálculo do nox

Nox é o número de oxidação de um elemento e representa a carga elétrica adquirida em uma ligação iônica. Podemos concluir que o nox é a tendência de um átomo de atrair elétrons. O nox pode representar a carga real dos íons ou a carga imaginária, no caso dos compostos covalentes. Algumas dicas básicas ajudam a realizar o Cálculo do nox.

O composto iônico (íons ligados através de ligações iônicas) é determinado quando o número do nox corresponde à quantidade de elétrons perdidos ou ganhados na reação química. Já o composto molecular (ligações covalentes entre átomos) é o número de oxidação referente à quantidade de elétrons perdidos ou ganhados em uma ligação química interrompida. No caso de substâncias simples (aquelas com moléculas formadas por um único tipo de elemento químico), o nox será sempre zero, pois não há perda nem ganho de elétrons.

Cálculo do Nox:

Algumas regras:

Toda substância simples sempre terá carga zero, ou seja, nox = 0;

O total da soma do nox de substâncias compostas deve ser sempre 0;

Nox em átomos com íon simples: o resultado do Cálculo do nox será sua própria carga;

Nox em halogênios: 1-

O nox em casos de Ag, Zn, e Al sempre será 1+, 2+ e 3+;

Nox em metais alcalinos à esquerda da fórmula sempre serão +1;

Nox de metais alcalino-terrosos à esquerda sempre serão 2+;

Nox de calcogênios serão sempre 2-;

O nox de um hidrogênio composto é 1+;

Todo alumínio sempre terá nox igual a +3;

Já o nox de um oxigênio composto sempre será 2-;

A soma do nox em íon sempre será a própria carga do íon

Outra regra essencial para o cálculo do nox estabelece que a soma algébrica dos nox de todos os átomos presentes em uma espécie química neutra será igual a zero.

Oxidação e redução

Para entender o cálculo do nox, também é preciso conhecer outros fatores como a oxidação e a redução. Oxidação é processo de perda de elétrons do átomo e redução é o processo pelo qual o átomo ganha elétrons. Já a oxirredução representa a reação química de perda ou ganho de elétrons, ou seja, a transferência de elétrons de um composto para outro.

O reagente que contém o elemento que sofreu redução se elétrons é conhecido como agente oxidante e a espécie reagente que sofre oxidação é conhecida como agente redutor.

Concluímos que oxidação é a perda de elétrons com o aumento do Nox; a redução é o ganho de elétrons com a diminuição do Nox; e a oxi-redução é a transferência de elétrons.

Estruturas complexas

O cálculo do nox varia em casos de estruturas complexas, como os compostos orgânicos, por exemplo. Os compostos orgânicos são formados por vários átomos de um mesmo elemento, geralmente carbono e hidrogênio e, ainda, em alguns casos, oxigênio e nitrogênio. O cálculo no nox dependerá, nesses casos, dos elementos interligados e o resultado pode mostrar números diferentes.

Para determinar o nox do carbono no caso de compostos orgânicos complexos é preciso considerar cada carbono de forma separada. Deve-se também levar em consideração todos os seus ligantes. O número de ligantes que compõe o átomo do metal é chamado número de coordenação. Os ligantes precisam de pares eletrônicos para realizar ligações coordenadas para integrar uma reação complexa.

Os ligantes podem ser divididos em: monodentado, bidentado, tridentado, polidentado. Os ligantes monodentados possuem apenas um átomo capaz de efetuar ligação coordenada, os bidentados possuem dois, os tridentados têm três átomos e os ligantes polidentados possuem quatro ou mais átomos capazes de efetuar uma ligação coordenada.

Outra opção para o cálculo do nox é determinar o valor médio. Essa solução deve ser usada quando não é possível determinar o nox para cada um dos elementos apresentados.

Balanceamento por Oxi-redução

O balanceamento por oxi-redução é baseado na igualdade do número de elétrons cedidos comparado ao número de elétrons recebidos. Nesses casos, o primeiro passo do cálculo é determinar o nox de cada átomo e íon envolvido na reação. Em seguida, deve-se determinar a variação da oxidação e da redução.

O terceiro passo do balanceamento é a inversão dos números do nox. Por último, é preciso determinar os demais componentes envolvidos na operação pelo método de tentativa.

Os elétrons presentes em um mesmo subnível interagem por meio do acoplamento dos campos gerados pela movimentação dos elétrons ou pelos campos magnéticos produzidos por seus spins. Desse conceito surgem duas opções:

Acoplamento de momentos angulares orbitais: quando cada subnível energético possui um número correspondente, segundo as regras de números quânticos.

Acoplamento de momentos angulares de spin: representa um subnível composto por vários elétrons.

Podemos descrever o nox pela seguinte fórmula:

Nox = e-v – e-e + e-c

e-v: é a quantidade de elétrons presentes na camada de valência;

e-e: é o número de elétrons necessários para estabilizar o átomo;

e-c: representa o número de elétrons compartilhados com átomos eletronegativos.