Número de Oxidação (Nox) e Alatropia


Conceito

H20 (eletronegatividades: O > H)

Número de oxidação (Nox) é o número que mede a carga real ou a carga aparente de uma espécie química.

Carga Real

Quando dois ou mais átomos se unem para formar uma substância por meio da ligação iônica, o Nox indica a carga real do cátion ou do ânion. Assim, pode-se dizer que, na ligação iônica, o Nox é a carga do íon, ou seja, o número de elétrons que o áto­mo realmente ganha ou perde.

Número de Oxidação (Nox)

Carga Aparente

Quando dois ou mais átomos se unem para formar uma substância por meio da ligação covalente, o Nox indica a carga que cada átomo participante da ligação iria adquirir, caso houvesse ruptura dessa ligação e o(s) elétron(s) ficasse(m) com o átomo mais eletronegativo. Assim, o Nox negativo seria atribuído ao átomo mais ele­tronegativo e o Nox positivo, ao átomo menos eletronegativo.

Alatropia

As diversas variedades alotrópicas podem diferir umas das outras quanto à atomicidade ou quanto à estrutura. Veremos, a seguir, quatro casos de elementos que apresentam alotropia: carbono, oxigênio. enxofre e fósforo. A diferença entre os alótropos está na atomicidade e na estrutura.

Características da Variedade Alotrópica

•  Elemento químico
Exemplo: quando nos referimos ao elemento químico oxigênio, na rea­lidade estamos nos referindo a todos os átomos de Z = 16.

•  Substância simples – É um siste­ma constituído por um conjunto de moléculas iguais e átomos iguais (mesmo Z).
Exemplo: quando nos referimos à substância simples oxigênio, na rea­lidade estamos nos referindo ao con­junto de moléculas O2 (sistema for­mado por moléculas iguais e átomos iguais).

•  Substância composta ou com­posto – É um sistema constituído por um conjunto de moléculas iguais, porém os átomos formado­res das moléculas são diferentes.
Exemplo: quando nos referimos ao composto água, na realidade esta­mos nos referindo ao conjunto de mo­léculas H2O (sistema formado por moléculas iguais e átomos diferentes).

Alotropia do Oxigênio

Características da Variedade Alotrópica Diamant

Em condições ambientes, o dia­mante é um sólido de alta dureza (o mais duro de todos) e não conduz eletricidade

Características da Variedade Alotrópica (Gás Ozônio)

As diferentes subs­tâncias simples formadas por um mesmo elemento são denominadas variedades alotrópicas ou alótropos desse elemento. Os alótropos de um mesmo ele­mento apresentam propriedades fí­sicas diferentes, sendo uma das formas sempre mais estável que a outra. A forma alotrópica mais está­vel é a de menor conteúdo energéti­co e, consequentemente, a mais abundante na natureza.

Em condições ambientes, encon­tra-se na forma gasosa, é azulado., apresenta um cheiro forte e desa­gradável. E o responsável pela proteção contratos raios ultravioletas emitidos pelo sol e constituirão forma alotrópica.

Características da Variedade Alotrópica Grafite

É constituído pela superposição de camadas de carbono. As camadas são superpos­tas e, em cada uma delas, os átomos de carbono localizam-se nos vértices regulares. Dessa forma, as camadas se sobrepõe umas as outras quando uma força mecânica é aplicada. Isso ex­plica o risco de um lápis sobre o pa­pel ou então a utilização do grafite em lubrificantes sólidos.

Em condições ambientes, o grafite é um sólido cinzento de peque­na dureza, pouco brilho e condutor de eletricidade e constitui uma alatropia mais estável. Sua densidade é de 2,25 g/cm3. Apresenta PF = 44,1°C, PE = 280°C e densidade = 1,8 g/cm3.

Enxofre rômbico (S8)

Observações:

O carvão não é uma variedade alo­trópica do carbono. Ele é constituí­do, na realidade, por aglomerados de microcristais de grafite. Em 1984, foi descoberta uma nova variedade alotrópica do elemento carbono, constituída por 60 áto­mos de carbono (a fórmula é C60), formando uma estrutura esférica semelhante a uma bola de futebol. Essa estrutura é denominada futeboleno ou fulereno – 60.

Características da Variedade Alotrópica S8 (Enxofre Monoclínico)

Em condições ambientes, apre­senta coloração amarelada, e constitui a forma alotrópica menos estável do elemen­to enxofre. Apresenta PF = 119°C, PE = 444,6°C e densidade = 1,96 g/cm3.

Características da Variedade Alotrúpica P4 (Fósforo Branco)

Em condições ambientes, apre­senta coloração branco-amarelada é altamente venenoso (a inalação prolongada de seus vapores causa necrose dos ossos da mandíbula e do nariz), mole e quebradiço, apresenta o fenômeno da fosforescência.

Sabemos, pelo estudo das pro­priedades dos metais, que eles pos­suem baixos valores para seus potenciais de ionização, isto é, os elétrons da camada de valência es­tão fracamente atraídos pelo núcleo. Portanto, os metais têm alta tendên­cia a perder elétrons.

No sódio metálico, os pontos do retículo cristalino são ocupados por íons positivos, que estão mergulha­dos numa nuvem de elétrons de va­lência móveis.
A nuvem eletrônica é responsá­vel pelas propriedades elétricas, tér­micas e mecânicas singulares dos metais.

Devemos observar que, na liga­ção metálica, os átomos não obede­cem à regra do octeto. Na verdade, os metais são poliatômicos, isto é, em um pedaço de metal há um número grande de cátions imersos na nuvem eletrônica. Na verdade, deveríamos representar os metais na forma A£(n); Fe(n); porém, por simplicidade, são representados apenas pelo símbolo do elemento: AE, Fe, etc.