Reações de Óxido-Redução
Você já sabe que muitos dos processos que ocorrem à sua volta são, na verdade, reações químicas. Isso vai desde a sua digestão até fritar um ovo, passando pela fotossíntese dos vegetais, da combustão que acontece no gás da sua cozinha e tantas outras. Pois bem, como existem infinitas reações químicas, nada mais justo do que categorizá-las, para facilitar os estudos.
Hoje, você aprenderá mais sobre as chamadas reações de óxido-redução que acontecem nas pilhas e baterias, por exemplo, onde a energia química pode ser convertida em energia elétrica.
O que são as reações de óxido-redução?
As reações de óxido-redução se caracterizam pela transferência de elétrons entre os átomos e/ou íons que reagem para que ela possa acontecer. Por isso, deve envolver um elemento que tenha a tendência de perder elétrons e outro que tenha a tendência de ganhá-los, caso contrário, a transferência não acontece.
Nesse tipo de reação, é necessário que os elétrons que são perdidos por um átomo (ou por um íon, que nada mais é do que um átomo com carga elétrica positiva ou negativa) sejam imediatamente absorvidos por outro que esteja reagindo.
Ela pode acontecer entre duas ou mais substâncias.
Antes de continuarmos a falar sobre as reações de óxido-redução, você precisa saber o significado do número de oxidação, também chamado de Nox.
Nox → o número de oxidação de um elemento é dado pela carga que ele adquire ao reagir quimicamente. Por exemplo, em uma reação, os metais alcalinos, da primeira família da tabela periódica, tendem a perder um elétron da última camada para ficarem estáveis (de acordo com a Teoria do Octeto). Ao perder um elétron, adquirem carga +1, portanto, seu Nox é +1. Já os halogêneos, não-metais da família 17, tendem a ganhar um elétron para se estabilizarem, assim, sua carga e, por consequência, Nox, fica -1.
Agora sim, podemos voltar a falar propriamente a respeito das reações de óxido-redução!
Nessas reações, o processo de perda de elétrons é chamado de oxidação, já o ganho dessas partículas leva o nome de redução. Na oxidação, o átomo ou íon sofre um aumento do seu Nox (afinal, por perder elétrons, ele fica mais positivo), já na redução, esse número diminuirá (quanto mais elétrons, mais negativo é).
Existem dois tipos de agentes que participam desse tipo de reação:
• Agente oxidante: é aquele que ganhará elétrons, portanto, sofrerá redução. Leva esse nome porque, ao se reduzir, levará o outro elemento a se oxidar.
• Agente redutor: esse, ao contrário, é o que sofre oxidação, ou seja, perde elétrons. Como ele perde, o outro elemento terá que ganhar, por isso, se reduzirá. Por induzir a redução, ele é chamado de a gente redutor.
Tome muito cuidado para nunca confundir: agente oxidante se reduz | agente redutor se oxida.
Reações de óxido-redução na prática
Vamos ver um exemplo prático, esboçando uma situação em que ocorra de forma clara uma reação de óxido-redução:
Em um recipiente, a uma solução de Nitrato de Prata (AgNO3) e dentro dele você coloca uma fita feita de Cobre metálico (Cu). Conforme o tempo passa, aquela solução, que antes era incolor, ganhará uma coloração azulada, por conta da formação de íons positivos (cátions) Cu+2. Isso acontece por uma reação de óxido-redução.
Ao ser colocado em uma solução, o Cobre metálico perdeu dois elétrons, ou seja, sofreu um processo de oxidação com aumento de Nox:
Cu(s) → Cu+2 (aq) + 2 e- OXIDAÇÃO
E se ele perdeu esses dois elétrons, é porque alguém teve que ganhá-los, se reduzindo. No caso, foi a Prata, presente no Nitrato de Prata daquela solução que estava no recipiente. Cada átomo de Prata, por conta da sua configuração eletrônica, ganha um elétron, conforme a seguinte equação:
2 Ag+ (aq) + 2 e- → 2 Ag(s) REDUÇÃO
Aqui nós separamos a parte de oxidação e de redução, apenas para que você pudesse compreender como isso ocorre. No entanto, vale lembrar que esse é apenas um recurso didático, já que, na prática, a oxidação e a redução acontecem rápida e simultaneamente. Em um lapso de segundo, os elétrons saem do Cobre e passam para a Prata.
Mais do que isso, como em qualquer reação química, nas reações de óxido-redução as moléculas envolvidas também sofrem uma recombinação. As substâncias que reagem formam substâncias novas. As moléculas localizadas na região dos reagentes se separam, os átomos se ligam com outros e os produtos são substâncias distintas.
Desse modo, no exemplo da fita de Cobre metálico mergulhada na solução de Nitrato de Prata, temos a seguinte reação completa:
Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu(NO3)2 (aq) + 2 Ag (s)
Nesse caso, o agente oxidante é o Nitrato de Prata e o agente redutor é o Cobre. Apesar de ser apenas o átomo que fornece ou ganha os elétrons, o agente oxidante ou redutor deve ser considerado a substância por inteiro.