Estado de oxidação: Uma visão geral
O que é o estado de oxidação?
Definição
O estado de oxidação, também conhecido como número de oxidação, representa o grau de oxidação de um átomo em um composto químico. Ele indica o número de elétrons que um átomo ganhou ou perdeu ao formar ligações.
Importância na química
Os estados de oxidação são fundamentais para equilibrar as equações químicas, compreender as reações redox e prever o comportamento dos elementos em vários processos químicos.
Determinação dos números de oxidação
Regras para atribuição de números de oxidação
- Elementos puros: O estado de oxidação é zero.
- Íons monoatômicos: Igual à carga do íon.
- Oxigênio: normalmente -2, exceto em peróxidos.
- Hidrogênio: normalmente +1 quando ligado a não metais.
- Flúor: sempre -1 em compostos.
- Soma em compostos neutros: A soma dos estados de oxidação é igual a zero.
- Soma em íons poliatômicos: A soma é igual à carga do íon.
Exemplos
- No H₂O, o hidrogênio tem um estado de oxidação de +1 e o oxigênio é -2.
- No NaCl, o sódio é +1 e o cloro é -1.
Fatores que influenciam os estados de oxidação
Eletronegatividade
Os elementos com maior eletronegatividadetendem a ter estados de oxidação negativos, enquanto os elementos menos eletronegativos têm estados positivos.
Elétrons na camada de valência
O número de elétrons disponíveis para ligação afeta os possíveis estados de oxidação que um elemento pode apresentar.
Aplicações dos estados de oxidação
Reações Redox
Os estados de oxidação ajudam a identificar quais espécies são oxidadas e reduzidas em reações químicas.
Química de coordenação
Nos complexos, os estados de oxidação determinam a distribuição de carga e a estabilidade do composto.
Lista de estados de oxidação dos elementos
Estados de oxidação comuns
|
Elemento |
Estados de oxidação comuns |
|
Hidrogênio |
+1, -1 |
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Carbono |
-4, +4 |
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Nitrogênio |
-3, +3, +5 |
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Oxigênio |
-2 |
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Sódio |
+1 |
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Cloro |
-1, +1, +5, +7 |
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Ferro |
+2, +3 |
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Enxofre |
-2, +4, +6 |
Metais de transição
Os metais de transição geralmente apresentam vários estados de oxidação devido ao envolvimento dos orbitais d na ligação.
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Metal de transição |
Estados de oxidação comuns |
|
Ferro |
+2, +3 |
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Cobre |
+1, +2 |
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+2, +3, +6 |
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Manganês |
+2, +4, +7 |
Para obter mais informações, consulte a Stanford Advanced Materials (SAM).
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre estado de oxidação e número de oxidação?
São dois termos para o mesmo conceito, indicando o grau de oxidação de um átomo em um composto.
Os elementos podem ter estados de oxidação fracionários?
Sim, em determinados compostos, como óxidos metálicos com estados de oxidação mistos, os elementos podem apresentar números de oxidação fracionários.
Por que o oxigênio geralmente recebe um estado de oxidação de -2?
O oxigênio é altamente eletronegativo e tende a ganhar elétrons, o que faz do -2 seu estado de oxidação mais comum.
Como os estados de oxidação ajudam a equilibrar as equações químicas?
Eles rastreiam a transferência de elétrons, garantindo que o número de elétrons perdidos seja igual ao dos ganhos, o que é essencial para equilibrar as reações redox.
Há exceções às regras comuns do estado de oxidação?
Sim, alguns elementos podem apresentar estados de oxidação incomuns, dependendo do ambiente químico e da ligação.
