Voltar ao inícioFísica e Química A · 11.º ano · Mudar de matéria
Começar grátis
11.º ano A · Física e Química A
Reações de oxidação-redução · Semirreações e acerto de equações redox

Semirreações de oxidação e de redução

A Leonor mergulha um prego de ferro numa solução azul de sulfato de cobre. Passado algum tempo, o prego fica coberto por uma camada avermelhada e a solução perde a cor azul. Onde foram parar os iões cobre? E o que aconteceu ao ferro? Para responder, vamos «abrir» a reação e olhar para o que cada espécie faz aos eletrões.

Duas metades de uma só reação

Numa reação de oxidação-redução há transferência de eletrões: uma espécie cede-os e outra recebe-os. Os eletrões não ficam livres na solução, por isso o que uma espécie perde é exatamente o que a outra ganha.

Para estudar o que se passa com cada espécie, escreve-se a reação em duas partes, as semirreações. Cada uma mostra apenas uma espécie e os eletrões que cede ou recebe.

Exemplo, com a reação do prego de ferro e dos iões cobre:

Semirreação O que acontece Tipo
$\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2\ e^-}$ o ferro cede 2 eletrões oxidação
$\mathrm{Cu^{2+} + 2\ e^- \rightarrow Cu}$ o ião cobre recebe 2 eletrões redução

Repara que a carga total é a mesma nos dois membros de cada semirreação. Na primeira: $0$ à esquerda e $+2 + 2\cdot(-1) = 0$ à direita. Na segunda: $+2 - 2 = 0$ à esquerda e $0$ à direita. Esta conservação da carga é o teste para saber se uma semirreação está bem escrita.

Esquema da transferência de dois eletrões do ferro para o ião cobre Fe redutor Cu²⁺ oxidante 2 e⁻ oxida-se (Fe → Fe²⁺) reduz-se (Cu²⁺ → Cu)
Pratica★☆☆Por começar
Qualquer reação de oxidação-redução pode decompor-se em duas semirreações: a semirreação de oxidação, em que uma espécie cede eletrões, e a semirreação de redução, em…

Qualquer reação de oxidação-redução pode decompor-se em duas semirreações: a semirreação de oxidação, em que uma espécie cede eletrões, e a semirreação de redução, em que uma espécie os recebe. Considera as semirreações seguintes:

I. $\mathrm{Mg \rightarrow Mg^{2+} + 2\ e^-}$

II. $\mathrm{Cu^{2+} + 2\ e^- \rightarrow Cu}$

III. $\mathrm{Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-}$

IV. $\mathrm{Cl_2 + 2\ e^- \rightarrow 2\ Cl^-}$

  1. a) Classifica cada uma das semirreações como semirreação de oxidação ou de redução.
  2. b) Indica, de entre as espécies $\mathrm{Mg}$, $\mathrm{Cu^{2+}}$, $\mathrm{Fe^{2+}}$ e $\mathrm{Cl_2}$, quais são oxidantes e quais são redutores.
  3. c) Combina as semirreações I e II de modo a obteres a equação iónica global da reação.
Resolver

Escrever as duas semirreações de uma reação

Dada a equação iónica de uma reação, o procedimento é sempre o mesmo.

Nota que, na redução, cada ião $\mathrm{Ag^+}$ recebe apenas 1 eletrão, mas na oxidação cada átomo de cobre cede 2. Por isso a equação global não se obtém simplesmente juntando as duas semirreações. Isso trata-se na secção seguinte.

Pratica★★☆Por começar
Na aula laboratorial, o Tiago mergulhou um fio de cobre numa solução incolor de nitrato de prata. Com o passar do tempo, formaram-se cristais acinzentados sobre o fio e…

Na aula laboratorial, o Tiago mergulhou um fio de cobre numa solução incolor de nitrato de prata. Com o passar do tempo, formaram-se cristais acinzentados sobre o fio e a solução foi ficando azulada. A equação iónica da reação é $\mathrm{Cu + 2\ Ag^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2\ Ag}$.

  1. a) Escreve as semirreações de oxidação e de redução desta reação.
  2. b) Identifica o oxidante e o redutor.
  3. c) Explica por que razão, na equação global, o ião $\mathrm{Ag^+}$ aparece multiplicado por 2.
  4. d) Explica por que motivo a solução, inicialmente incolor, ficou azulada.
Resolver

Somar semirreações: a equação global

Os eletrões cedidos na oxidação são os recebidos na redução. Por isso, antes de somar, multiplicam-se as semirreações por números inteiros que igualem o número de eletrões nas duas.

Esta é a razão pela qual, na equação global, o $\mathrm{Ag^+}$ aparece multiplicado por 2: cada átomo de cobre cede 2 eletrões e cada ião prata só consegue receber 1, por isso são precisos dois.

No laboratório, o que se observa confirma o raciocínio. O cobre oxida-se e passa à solução como $\mathrm{Cu^{2+}}$, que é azul; a prata reduz-se e deposita-se sobre o fio como cristais acinzentados. Voltando ao prego da Leonor: o ferro oxida-se a $\mathrm{Fe^{2+}}$ (que passa à solução) e o $\mathrm{Cu^{2+}}$ reduz-se a cobre metálico, a camada avermelhada. A cor azul desaparece porque os iões $\mathrm{Cu^{2+}}$ foram gastos.

Pratica★★☆Por começar
Na aula laboratorial, o Tiago mergulhou um fio de cobre numa solução incolor de nitrato de prata. Com o passar do tempo, formaram-se cristais acinzentados sobre o fio e…

Na aula laboratorial, o Tiago mergulhou um fio de cobre numa solução incolor de nitrato de prata. Com o passar do tempo, formaram-se cristais acinzentados sobre o fio e a solução foi ficando azulada. A equação iónica da reação é $\mathrm{Cu + 2\ Ag^+ \rightarrow Cu^{2+} + 2\ Ag}$.

  1. a) Escreve as semirreações de oxidação e de redução desta reação.
  2. b) Identifica o oxidante e o redutor.
  3. c) Explica por que razão, na equação global, o ião $\mathrm{Ag^+}$ aparece multiplicado por 2.
  4. d) Explica por que motivo a solução, inicialmente incolor, ficou azulada.
Resolver

Em resumo

Ver todos os exercícios deste tema