2.17 : Reações Redox

Reações de oxidação-redução, ou redox, alteram os estados de oxidação dos átomos através da transferência de eletrões de um átomo, o agente redutor, para outro átomo que recebe o eletrão, o agente oxidante. Aqui, o átomo que doa eletrões é oxidado—perde eletrões—e o átomo que aceita eletrões é reduzido—tem uma carga menos positiva porque ganha eletrões. O movimento da energia nas reações redox depende do potencial dos átomos para atrair eletrões para ligação—a sua eletronegatividade. Se o agente oxidante for mais eletronegativo do que o agente redutor, então a energia é libertada. No entanto, se o agente oxidante for menos eletronegativo do que o agente redutor, é necessário que entre energia.

Agentes Reduzidos São Oxidados

A oxidação é uma perda ou ganho de eletrões? A terminologia pode ser confusa. O acrónimo OIL RIG é comumente usado para lembrar. Significa oxidação é perda; redução é ganho. Então, se um átomo é oxidado, perde eletrões. Como agente redutor, o átomo oxidado transfere eletrões para outro átomo, fazendo com que ele seja reduzido. Com OIL RIG em mente, a maioria das perguntas sobre os membros de uma reação redox pode ser respondida.

Electronegatividade e Energia

Reações redox produzem ou requerem energia. Se um átomo perde um eletrão para um átomo mais eletronegativo, então é uma reação energeticamente favorável, e a energia é libertada. Isto é na verdade muito lógico—semelhante a um homem forte a ganhar o jogo da corda com um homem mais fraco—porque um átomo mais eletronegativo tem uma maior capacidade de puxar eletrões para si mesmo. Um exemplo biológico desse tipo de reação é a respiração celular, na qual energia é libertada e usada para criar ATP, um tipo de energia que as células podem facilmente usar.

Outras reações redox requerem energia, em vez de a libertarem. Se um eletrão passa de um átomo mais eletronegativo para um átomo menos eletronegativo, é preciso usar energia. Isto é como um homem mais fraco a ganhar o jogo da corda com um homem mais forte—requer energia de uma fonte externa. Um exemplo biológico é a fotossíntese, na qual os eletrões são transferidos da água para o dióxido de carbono com a ajuda de energia em forma de luz.

Transferência Incompleta de Eletrões

Uma reação de redox pode ocorrer não só quando um eletrão é transferido, mas também quando há uma alteração no compartilhamento de um eletrão em uma ligação covalente! Por exemplo, quando o metano e o oxigénio reagem, produzem dióxido de carbono e água. Neste caso, o carbono do metano é oxidado. Isso ocorre porque os eletrões do metano são compartilhados igualmente entre o carbono e o hidrogénio, enquanto que o carbono no dióxido de carbono é parcialmente positivo, uma vez que o oxigénio atrai eletrões mais do que o carbono.