Aula de química-2º ano do Ensino Médio
Reações Redox
Alguns exemplos de reações de oxirredução no cotidiano são as que ocorrem na fotossíntese, nas pilhas, na formação da ferrugem, na revelação fotográfica, entre outros.

Aqui temos dois
exemplos de reações de oxirredução: tanto a de formação da ferrugem
quanto a de funcionamento da bateria automotiva.
As reações de oxirredução
são aquelas que ocorrem com troca de elétrons entre as espécies
químicas envolvidas. Quando um átomo perde elétrons, dizemos que ele
sofreu uma oxidação, ficando com o Nox (número de oxidação) maior. Por outro lado, o átomo da outra substância que ganhou esses elétrons sofre uma redução, ficando com o Nox menor.
Visto que a oxidação e a redução ocorrem simultaneamente, surgiu a denominação “oxirredução” ou “oxidorredução”.
Essas reações são muito importantes porque muitas delas estão
envolvidas em processos essenciais para a manutenção da vida,
desenvolvimento tecnológico e fabricação de produtos que auxiliam o
nosso bem-estar.
Falaremos agora de algumas das principais reações de oxirredução no cotidiano:
* Fotossíntese:
realizada pelas plantas, algas e algumas espécies de bactérias, na
fotossíntese, a água e o gás carbônico (dióxido de carbono – CO2)
reagem na presença de luz para a produção de moléculas orgânicas
(estruturas que contêm o carbono como elemento principal). Um exemplo de
molécula orgânica produzida é a glicose (C6H12O6):
+4 -2 +1 -2 0 +1 -2 0
6 CO2(g) + 6H2O(l) + luz solar C6H12O6(aq) + 6O2(g)
Veja que o carbono sofreu redução, pois seu Nox
passou de +4 para zero, enquanto o oxigênio sofreu oxidação, pois seu
Nox passou de -2 para zero.

A fotossíntese realizada pelas plantas é um exemplo de reação de oxirredução
* Metabolismo da glicose:
Trata-se, basicamente, do processo inverso da fotossíntese, pois a
glicose que ingerimos reage com o oxigênio para formar gás carbônico e
água. O carbono sofre oxidação e o oxigênio sofre redução:
0 +1 -2 0 +4 -2 +1 -2
C6H12O6(aq) + 6O2(g) ⇒ 6 CO2(g) + 6H2O(l)
C6H12O6(aq) + 6O2(g) ⇒ 6 CO2(g) + 6H2O(l)
* Produção do ferro: O principal método de obtenção do ferro é a partir da hematita (óxido de ferro – Fe2O3), que reage em altos-fornos com o monóxido de carbono e origina óxido de ferro II (FeO) e dióxido de carbono
3 Fe2O3 + CO → 2 Fe2O4+ CO2
Fe2O4 + CO → 3 FeO + CO2
O óxido de ferro II formado reage com o monóxido de carbono, originando ferro metálico (Fe0) e dióxido de carbono. Veja que o ferro sofreu redução e o carbono, oxidação:
+2 -2 +2 -2 0 +4 -2
FeO + CO → Fe + CO2
FeO + CO → Fe + CO2

Na produção do ferro em siderúrgicas, ele sai do alto-forno em elevadas temperaturas e na forma de um líquido bem denso, que é levado para ser moldado
* Formação da ferrugem:
ocorre por meio de várias reações complexas de oxirredução.
Basicamente, tudo começa com a oxidação do ferro metálico quando exposto
ao ar úmido (oxigênio (O2) e água (H2O)).
Fe(s) → Fe2+ + 2e-
Podem ocorrer então vários processos de redução, mas o mais significativo é o da água:
2H2O + 2e– → H2 + 2OH–
Em meio neutro, a oxidação do ferro resulta na formação do hidróxido de ferro II (Fe (OH)2):
Ânodo: 2 Fe (s) → 2Fe2+ + 4e-
Cátodo: O2 + 2 H2O + 4e- → 4 OH-___________
Reação global: 2 Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe (OH)2
Na presença de oxigênio, esse composto é oxidado a hidróxido de ferro III (Fe(OH)3), que depois perde água e transforma-se no óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3 . H2O), que é um composto que possui coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que conhecemos:
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2 Fe(OH)3
2Fe(OH)3 → Fe2O3 . H2O + 2H2O

A ferrugem é uma corrosão eletroquímica de estruturas que possuem ferro e ocorre por meio de uma série de reações de oxirredução
* Pilhas e baterias: trata-se de dispositivos que transformam energia química em energia elétrica de modo espontâneo.
Seu funcionamento baseia-se na transferência de
elétrons de um metal que tem tendência de ceder elétrons para um que tem
tendência de ganhar elétrons, ou seja, ocorrem reações de
oxidorredução. Essa transferência é feita por meio de um fio condutor.
Um exemplo é a pilha seca de Leclanché,
também chamada de pilha ácida ou pilha comum, que é formada basicamente
por um envoltório de zinco separado das demais espécies químicas que
compõem a pilha por meio de um papel poroso.
Esse zinco corresponde ao polo negativo da pilha ou
ânodo, pois sofre oxidação, perdendo dois elétrons. O polo positivo
(cátodo) é formado por uma barra de grafita, que está instalada no meio
da pilha, envolvida por dióxido de manganês (MnO2), carvão em pó (C) e uma pasta úmida com cloreto de amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).
Os elétrons perdidos pelo zinco são conduzidos por essa barra de
grafita até o manganês, ocorrendo a redução do dióxido de manganês (MnO2) a trióxido de manganês (Mn2O3):
Ânodo: Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-
Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) + 2e- → 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g) + 1 H2O(l)
Reação global: Zn (s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) → Zn2+ (aq) + 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g)
* Antioxidantes: Os agentes redutores
são as espécies químicas que possuem uma tendência muito grande de
sofrer oxidação (perder elétrons), por isso, causam a redução de outra
espécie. Assim, essas substâncias podem ser usadas para sofrer oxidação
no lugar de outras, sendo chamadas de antioxidantes por essa razão.
Além do seu uso pela medicina e pela indústria
farmacêutica, os antioxidantes são muito usados pela indústria
alimentícia para conservação. A vitamina C (ácido ascórbico), por
exemplo, é um poderoso agente oxidante, tanto que se adicionarmos um
suco de laranja sobre uma maçã, esta não se oxida, o que aconteceria se a
maçã estivesse sozinha exposta ao ar. Veja mais detalhes sobre isso no
texto Atuação da vitamina C como agente redutor.

Maçã escurecida por causa de oxidação
* Revelação fotográfica:
Nas antigas revelações fotográficas em preto e branco, costumava-se
utilizar um filme que era constituído de uma lâmina plástica recoberta
por cloreto de prata ou brometo de prata. O íons prata expostos à luz
reagem com um agente redutor, como é o caso da hidroquinona que forma a
prata metálica:
C6H4(OH)2 + 2 Ag+ → C6H4O2 + 2 Ag + 2H+
O negativo da foto era formado quando os íons prata (Ag+) não expostos à luz não reagiam com o agente redutor e eram retirados pela lavagem do filme com tiossulfato de sódio.

A revelação fotográfica é resultado da redução dos íons prata por alguma substância orgânica que atua como agente redutor
* Alvejantes: Os alvejantes mais usados são constituídos de cloro (Cl2), hipocloritos (ClO-) e peróxido de hidrogênio (H2O2).
Todas essas substâncias atuam como agentes oxidantes. As cores são
vistas por meio do movimento dos elétrons, que saltam entre as camadas
de energia nos átomos. Assim, os alvejantes, por meio da oxidação,
retiram esses elétrons, e a cor do tecido “desaparece”.

Todos os alvejantes são agentes oxidantes*
*Imagem com direitos autorais: dcwcreations / Shutterstock.com.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
http://alunosonline.uol.com.br/quimica/.html
Bem o que eu buscava sobre bateria estacionária!
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