O estado de oxidação dos elementos está diretamente relacionado à estabilidade química de um composto . Quando dois ou mais elementos se unem para dar origem a um novo composto, é gerada uma reação onde as propriedades são combinadas em quantidades específicas, como o próton que pode ser transferido de um elemento para outro.
O número de oxidação está relacionado a este conceito, por isso é importante saber mais se quisermos aprofundar o estudo químico dos compostos (mais de um elemento químico combinado). A seguir definimos quais são os estados de oxidação dos elementos, sua utilidade e como podem ser calculados.
Qual é o estado de oxidação?
O estado de oxidação é definido como um indicador que representa o grau de oxidação de um átomo como parte de um composto. Também pode ser definida como a carga elétrica (hipotética) que o átomo possui, se suas ligações forem 100% iônicas.
Outra forma de se referir a este conceito é que o estado de oxidação é a soma das cargas , positivas e negativas, que constituem um átomo. Indiretamente, significa o número de elétrons que o átomo cedeu ou aceitou durante um processo químico para atingir sua estabilidade química.
Quais são os estados de oxidação dos elementos?
Os estados de oxidação são números positivos ou negativos, em alguns casos zero . O menor número de oxidação conhecido até o momento é -4, possuído por alguns elementos pertencentes ao grupo do carbono. O maior é mais +8 e pode ser encontrado, entre outros, nos tetróxidos de rutênio.
Teoricamente, o estado de oxidação de um elemento químico é aquele que corresponde ao seu número de grupo.
Qual é o número de oxidação?
O número de oxidação é o número inteiro que representa o número de elétrons envolvidos na formação de um composto.
Índice de oxidação na tabela periódica
Na tabela periódica você pode ver os possíveis números de oxidação de um elemento, pois eles variam dependendo do elemento com o qual reagem . Exemplos são os seguintes elementos químicos:
- H: +1
- Ouro: +2
- Você: +2, +3, +4
- V +2, +3, +4, +5
- Ele: 0 (o mesmo acontece com Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Uuo)
Todos os elementos químicos da tabela periódica possuem um número de oxidação.
Como calcular o número de oxidação?
O que determina se o número de oxidação é positivo ou negativo é se ele ganha ou perde elétrons. Em caso de vitória ou de partilha com um elemento que tende a ceder, é negativo; mas se perde ou compartilha com um elemento que tende a capturar, é positivo.
O número de oxidação de um elemento pode variar dependendo do elemento com o qual interage, por isso podemos constatar que existem elementos com números diferentes. Para calcular o estado de oxidação de um elemento químico é importante considerar algumas regras .
Regras para o número de oxidação de um elemento
Para saber o número de oxidação, devem ser respeitadas as seguintes regras:
- Num estado livre de qualquer elemento químico, o número de oxidação é zero . Alguns exemplos: N2, CI2, Na, Cu, H2, Mg, O2.
- O hidrogênio tem número de oxidação +1 , exceto quando combinado com um metal, onde é -1: NaH ou CaH2.
- Embora o número de oxidação do oxigênio seja -2 , o dos peróxidos é -1. No caso de OF2, é +2.
- Curiosamente, no número de oxidação dos metais tem a mesma valência, mas positiva. Exemplo: Mg2: +2.
- Os íons monoatômicos possuem um número atômico que corresponde à carga do íon . Exemplo: Cl é -1.
- Quando os números de oxidação dos elementos de um composto específico são somados algebricamente, o resultado é zero.
- Quando os números de oxidação dos elementos que constituem um íon poliatômico são somados algebricamente, o resultado é igual à carga do íon.
Também é importante considerar que nos compostos covalentes o número de oxidação negativo é atribuído ao átomo eletronegativo.
Etapas para calcular o número de oxidação
O cálculo do estado de oxidação, quando o número de um dos elementos é desconhecido, pode ser resumido da seguinte forma:
- Identifique o símbolo dos elementos presentes no composto . Localize seus números de valência ou números de oxidação. Por exemplo, para MgSO4, temos 3 elementos Mg + S + O.
- Escreva a fórmula do composto elevado com seu número de oxidação. Se houver mais de um número, não temos certeza (como o enxofre), e é esse que calcularemos. Exemplo: Mg (+2) S (X) O (-2)4.
- Multiplique o número de oxidação de cada elemento pela quantidade de cada elemento. Por exemplo, se for O4, você multiplicaria o número de oxidação do oxigênio por 4. O resultado seria: 2+X-8
- Agora adicione o produto resultante e iguale-o a zero. Continuando com o exemplo, isso daria: -6+X = 0; que, se resolvermos, revela o número de oxidação do enxofre que é X=6.
Para que são usados os números de oxidação?
Além de ajudar a resolver um grande número de fórmulas químicas, o número de oxidação é comumente usado para determinar o número de elétrons em um átomo . Como no exemplo que compartilhamos, isso nos ajudou no processo de determinação do número de oxidação de outros elementos do composto.
Sempre que se estuda a combinação de vários elementos, os números de oxidação são considerados um elemento importante para avaliar a relação entre esses elementos e assim alcançar a estabilidade química.