Resumo de Química - Número de oxidação

O número de oxidação (nox) indica a carga elétrica real do átomo, ou seja, o número de elétrons que ganhou ou perdeu durante uma reação química. Tais reações formam os compostos iônicos (ligação iônica) ou compostos moleculares (ligação predominantemente covalente).

Mas afinal de contas, para que serve o nox?

  • Nomenclatura de íons (cátions e ânions);
  • Aplicado aos cálculos das cargas dos ânimos oxigenados e não oxigenados;
  • Determinar as fórmulas químicas dos compostos iônicos;
  • Estequiometria (balanceamento de equações químicas).

Como determinar o número de oxidação

Antes de saber como determinar o nox é necessário relembrar a Teoria do Octeto, fundamenta por Gilbert Lewis e Walter Kossel. Ela pode ser resumida no seguinte enunciado:

“Quando são formadas ligações entre átomos, esses átomos tendem a partilhar elétrons para completar seus octetos”.

Segundo os autores, para um átomo alcançar a estabilidade eletrônica precisa preencher a sua camada mais externa (camada de valência) com oito elétrons. Dito isso, o nox relaciona-se com a tendência do átomo de atrair os elétrons envolvidos nas ligações.

Os elementos que recebem elétrons ficam com carga negativa (nox negativo) e os que doam elétrons adquirem com carga positiva (nox positivo). Já os elementos que compartilham elétrons podem ter carga positiva ou negativa, o que depende da ligação formada.

Sabe-se então que os metais possuem uma tendência de perder elétrons (eletropositivos) e terão número de oxidação positivo. Os ametais possuem tendência de ganhar elétrons (eletronegativos) e podem ter o número de oxidação variável, negativo ou positivo.

Como os produtos das ligações são variados tipos de compostos, grande parte dos elementos químicos possuem diferentes números de oxidação. Confira algumas regras abaixo:

1) Substâncias simples: não existe diferença de eletronegatividade entre os átomos, sendo assim não há perda ou ganho de elétrons e o nox será 0 (zero). Exemplos:

H2 (H = 0)

Fe (Fe = 0)

Au (Au = 0)

2) Íons: o nox será igual a carga do próprio íon. Exemplos:

Na+ (Na = +1)

S2- (S = -2)

KI (K = +1)

3) Substâncias compostas

Com metais alcalinos ou prata (Ag) na extremidade esquerda da fórmula: o nox será +1. Exemplos:

NaCl (Na = +1)

LiF (Li = +1)

AgCl (Ag = +1)

Com metais alcalinos terrosos ou zinco (Zn) na extremidade esquerda da fórmula: o nox será +2. Exemplos:

MgS (Mg = +2)

SrCl2 (Sr = +2)

ZnS (Zn = +2)

Com calcogênios: o nox será sempre -2. Exemplos:

CaO (O = -2)

ZnO (O = -2)

Com halogênios: o nox será sempre -1. Exemplos:

KF (F = -1)

K2Br (Br = -1)

Hidrogênio em um composto: o nox será sempre 1+. Exemplo:

H2SO4 (H = +1)

Hidrogênio ligado a um metal (hidretos metálicos): o nox será sempre -1. Exemplos:

NaH (H = -1)

CaH2 (H = -1)

Existem  elementos que naturalmente possuem uma inclinação eletropositiva ou eletronegativa. Por terem essa característica, eles têm o número de oxidação fixo nos vários compostos que formam. Confira abaixo:

Elementos químicos  Nox
Metais alcalinos: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr)  +1
Prata (Ag)
Metais alcalinos terrosos: Berílio (Be), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), Bário (Ba) e Rádio (Ra) +2
Zinco (Zn)
Alumínio (Al) +3
Flúor (F) -1

Como realizar o cálculo do número de oxidação

Agora que você já conhece as regras básicas que determinam o número de oxidação dos elementos, o cálculo do nox de substâncias compostas podem ser realizadas com o auxílio da tabela periódica, seguindo as condições abaixo:

  • A soma dos noxs dos átomos de um composto sempre será igual a zero;
  • A soma dos noxs dos átomos de um composto iônico sempre será igual a sua carga.

Aplicação

O ácido sulfúrico (H2SO4) é uma substância composta, quando desmembrado seus átomos obtermos os seguintes números de oxidação: nox do H = +1 e nox do O = -2. Precisamos encontrar agora o nox do enxofre (S), que será identificado como x.

Observe o cálculo abaixo:

Agora que o valor do enxofre foi identificado fazemos o seguinte cálculo: 2. (+1) + 6 + 4. (-2), cujo resultado é zero, como o esperado.

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