Exemplos de Compostos Químicos com base no conceito de NOX e Valência


Cada átomo de oxigênio atrai apenas o elétron da ligação estabelecida com o hidrogênio, adquirindo então um caráter parcial ou NOX negativo, ô’1. O par de elétrons fica ligeiramente afastado do hidrogênio e faz com que ele adquira na molécula de peróxido de hidrogênio um NOX positivo, ô+1.

O peróxido de hidrogênio, H202, puro e em condições ambientes é um líquido viscoso e azulado. Uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio é vendida no comércio com o nome de água oxigenada. Nessa solução, o H202 pode se decompor facilmente, liberando oxigênio. A água oxigenada a 20 volumes, por exemplo, é tal que l litro libera 20 litros de gás oxigênio, 02, na pressão de l atm e na temperatura O °C. Certos fatores provocam ou aceleram a decomposição do H202, sendo os principais: luz (k), calor (A) e meio básico (OH1″). Para evitar ou dificultar a ocorrência dessa decomposi­ção, devemos manter o H202 protegido da luz, do calor e, se possível, em meio levemente ácido, que irá atuar como estabilizador. Óxido de sódio: Na20. Entre o oxigênio e o sódio a diferença de eletronegatividade é igual a 2,51.

Exemplos de Compostos Químicos

A ligação entre esses átomos é acentuadamente iônica (21% covalente e 79% iônica). Considera-se que nesse caso o oxigênio “ganhou” 2 elétrons, um de cada átomo de sódio, adquirindo uma carga elétrica real ou NOX negativo igual a -2. Cada átomo de sódio “perdeu” um elétron, adquirindo um NOX positivo igual a +1.

Superóxido de potássio: K204. Um modelo para a estrutura do superóxido de potássio propõe que os átomos de oxigênio estejam ligados entre si numa sequência de 4 átomos, mas apenas dois deles estabelecem ligação com os átomos de potássio. A ligação entre os átomos de oxigênio é 100% covalente e, assim, os 2 átomos de oxigênio que estão ligados apenas a outros átomos de oxigênio apresentam NOX igual a zero. Entre o oxigênio e o potássio, a diferença de eletronegatividade é igual a 2,62. A ligação entre esses átomos é acentuadamente iônica (18% covalente e 82% iônica). Assim, os 2 átomos de oxigênio que estabelecem ligação com o potássio adquirem uma carga elétrica real ou NOX negativo igual a S”1. Nesse caso, teoricamente considera-se que: cada oxigênio possui um NOX médio igual a -Vi, ou seja, a soma dos NOX dos 4 átomos de oxigênio dividida por 4: O potássio apresenta NOX igual a +1, que é a sua carga elétrica.

Difluoreto de oxigénio: OF2. Entre o flúor e o oxigênio, a diferença de eletronegatividade é igual a 0,54. A ligação entre esses átomos é acentuadamente covalente (94% covalente e 6% iônica). Como o flúor é mais eletronegativo que o oxigênio, ele atrai para perto de si o par de elétrons da ligação, adquirindo um NOX negativo, ô”1. Os pares de elétrons ficam longe do oxigênio que, assim, adquire um NOX positivo, ô+2.
E- = 0,54
E- = 3,98 -3,

Monofluoreto de oxigênio: 02F2. Na molécula de monofluoreto de oxigênio, os átomos de oxigênio estão ligados entre si e a um átomo de flúor cada.
A ligação entre os átomos de oxigênio é 100% cova­lente (não existe diferença de eletronegatividade). Já a ligação entre oxigênio e flúor apresenta diferença de eletronegatividade igual a 0,54, como vimos no exemplo anterior. Cada átomo de flúor atrai para perto de si o par de elé­trons da ligação, adquirindo um NOX negativo, ô”1. O par de elétrons fica ligeiramente afastado do oxigênio, fazendo com que ele adquira, na molécula de monofluoreto de oxigênio, um NOX positivo, 8+1.

A maioria dos elementos químicos pode assumir diversos números de oxidação (ou NOX), conforme os compostos diferentes que venha a formar. Uma das formas de determinar o NOX desses elemen­tos, como vimos acima, é montando a fórmula estrutural do composto e calculando a diferença de eletronegatividade para cada ligação.

Há, porém, alguns elementos cujo NOX praticamente não varia, isto é, que apresentam o mesmo NOX em uma série de compostos diferentes. Normalmente são os mais eletropositivos ou os mais eletronegativos. Tomando esses elementos como base, podemos calcu­lar o NOX dos demais elementos na maioria das substân­cias a partir de algumas poucas regras.

Podemos fazer o cálculo do NOX de cada elemento em diferentes substân­cias, a partir das seguintes regras:

•    Em uma substância simples, o elemento apresen­ta NOX igual a zero, pois não há diferença de eletronegatividade. Exemplos: H2, C£2, 02, 03, P4, S8, Na, Fe, A£.
•    Em um íon simples, o NOX do elemento é a própria carga do íon. Exemplos: Na+1, Au+1, Cu+2, Fe+3, Pb+4, N~3.
•    Em uma substância composta, a soma dos NOX de todos os elementos é igual a zero (toda substância é neutra). Exemplo 1: cálculo do NOX do enxofre no sulfato de hidrogênio, H2S04. Consultando a tabela, obtemos os seguintes dados:

Conceitos de valência e NOX

O NOX do hidrogênio é igual a +1; como há 2 átomos de hidrogênio na molécula, o total de carga positiva é +2. O NOX do oxigênio é -2; como há 4 átomos de oxigênio na molécula, o total de carga negativa é -8. Somando +2 com -8, obtemos -6. O NOX do enxofre deve ser tal que somado ao número -6 forneça um resultado igual a zero. Concluímos, então, que na substância H2S04 o NOX do enxofre é igual a +6.

Exemplo 2: cálculo do NOX do fósforo no pirofosfato de sódio, Na4P207. Da tabela, temos que o sódio possui NOX +1. Multiplicando essa carga pelo número de átomos de sódio que aparecem na fórmula, o resultado é +4. O oxigênio tem NOX -2. Multiplicando essa carga pelo número de átomos de oxigênio na fórmula, o resultado é-14. Somando +4 com -14, o resultado é -10. Concluímos, que 2 átomos de fósforo têm juntos uma carga total igual a +10; logo, cada átomo de fósforo possui nessa substância um NOX igual a +5.

Em um íon composto, a soma dos NOX de todos os elementos é igual à carga do íon (o íon necessariamente possui uma carga elétrica). Exemplo 1: cálculo do NOX do nitrogênio no cátion amônio NH^. O hidrogênio possui NOX +1. Multiplicando essa carga pelo número de átomos de hidrogênio existentes no íon,
obtemos +4. 0 NOX do nitrogênio deve ser tal que quando adicionado a +4 dê como resultado a própria carga do íon, isto é, +1. Concluímos então que no cátion amônio, NH+, o NOX do nitrogênio é igual a -3.

Exemplo 2: cálculo do NOX do crómio no ânion dicromato, Cr20. Na tabela consta que o NOX do oxigênio é -2. Multipli­cando esse número por 7, temos -14. A carga de dois crômios juntos deve ser tal que quando adicionada a -14 forneça o resultado -2, que é a carga do íon. Concluímos, então, que dois crômios juntos têm carga total igual a +12. Logo, cada crómio possui nesse íon um NOX igual a +6. w   -2