Principal diferença - oxidação vs redução

Oxidação e redução são as duas meias reações das reações redox. Uma reação redox é uma reação química que ocorre por meio da troca de elétrons entre os átomos. A principal diferença entre oxidação e redução é que a oxidação é o aumento do estado de oxidação de um átomo, enquanto a redução é a diminuição do estado de oxidação de um átomo.

Principais áreas cobertas

1. O que é oxidação - Definição, Mecanismo, Exemplos 2. O que é redução - Definição, Mecanismo, Exemplos 3. Qual é a diferença entre oxidação e redução - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Oxidação, Estado de oxidação, Agente oxidante, Reação redox, Agente redutor, Redução

O que é oxidação

a oxidação pode ser definida como a perda de elétrons de um átomo, molécula ou íon. Essa perda de elétrons faz com que o estado de oxidação das espécies químicas aumente. Uma vez que uma reação de oxidação libera elétrons, deve haver uma espécie aceitadora de elétrons. Portanto, a reação de oxidação é uma meia reação de uma reação principal. A oxidação de uma espécie química é dada como a mudança de seus estados de oxidação. Estado de oxidação é um número com símbolo positivo (+) ou negativo (-) que indica a perda ou ganho de elétrons por um determinado átomo, molécula ou íon.

No passado, o termo oxidação recebia a definição de "adição de oxigênio a um composto". Isso porque o oxigênio era o único agente oxidante conhecido na época. No entanto, essa definição não é mais precisa, pois há muito mais reações de oxidação que ocorrem na ausência de oxigênio. Por exemplo, a reação entre magnésio (Mg) e ácido clorídrico (HCl) não envolve oxigênio, mas é uma reação redox que inclui a oxidação de Mg em Mg²⁺. O exemplo a seguir mostra as reações de oxidação e redução em uma reação redox.

Figura 01: Oxidação de Mg pela adição de Oxigênio ao Mg. Dois elétrons são liberados do Mg e um átomo de oxigênio obtém dois elétrons.

Há outra definição histórica para oxidação envolvendo hidrogênio. Isso é, oxidação é o processo de perda de H⁺ íons. Isso também não é preciso porque há muitas reações que ocorrem sem a liberação de H⁺ íons.

Figura 02: A oxidação do grupo álcool em grupo ácido carboxílico

Uma oxidação sempre aumenta o estado de oxidação de uma espécie química devido à perda de elétrons. Essa perda de elétrons faz com que a carga de um átomo ou molécula seja alterada.

Mecanismo de Oxidação

A oxidação pode ocorrer de quatro maneiras diferentes, dependendo da mudança do estado de oxidação.

1. Do estado de oxidação zero ao positivo

Uma molécula ou um átomo que não tem carga elétrica (neutra) pode ser oxidado. A oxidação sempre aumenta o estado de oxidação. Portanto, o novo estado de oxidação do átomo seria um valor positivo.

Figura 03: oxidação de Fe (0) a Fe (+3)

2. Do estado de oxidação negativa para positiva

Um átomo em um estado de oxidação negativo pode ser oxidado a um estado de oxidação positivo.

Figura 04: A oxidação de S (-2) em S (+6) estado de oxidação

3. Do estado de oxidação negativa para zero

Figura 05: A oxidação de O (-2) em O2 (0)

4. Aumento do estado de oxidação positiva

Este tipo de reações de oxidação é principalmente incluído com elementos de metal de transição, uma vez que esses elementos de metal podem conter vários estados de oxidação e mostram até +7 estado de oxidação devido à presença de orbitais d.

Figura 06: A oxidação de Fe (+2) a Fe (+3)

Um átomo neutro é composto de prótons (carregados positivamente) no núcleo e elétrons (carregados negativamente) ao redor do núcleo. A carga positiva do núcleo é balanceada pelas cargas negativas dos elétrons. Mas quando um elétron é removido deste sistema, não há carga negativa para neutralizar a carga positiva correspondente. Então, o átomo recebe uma carga positiva. Portanto, a oxidação sempre aumenta as características positivas dos átomos.

O que é redução

A redução pode ser definida como o ganho de elétrons de um átomo, molécula ou íon. Esse ganho de elétrons faz com que o estado de oxidação das espécies químicas diminua porque a redução cria uma carga elétrica negativa extra nos átomos. Para obter elétrons de fora, deve haver uma espécie doadora de elétrons. Portanto, a redução é uma reação química que ocorre durante as reações redox. A reação de redução é uma meia reação.

Mecanismo de Redução

A redução também pode ocorrer de quatro maneiras, como segue.

1. Do estado de oxidação zero ao negativo

Por exemplo, na formação de óxidos, o estado de oxidação de O₂ é zero e diminui para -2 devido à adição de novos elétrons.

Figura 07: Redução de oxigênio

2. Do estado de oxidação positivo para negativo

Elementos que podem conter estados de oxidação positivos, bem como negativos, podem sofrer esse tipo de reações de redução.

Figura 08: Redução de N (+3) para N (-3)

3. Do estado de oxidação positiva para zero

Figura 09: A redução de Ag +

4. Diminuição do estado de oxidação negativa

Figura 10: Redução de O (-2) para O (-1)

Geralmente, os átomos de oxigênio em compostos têm estado de oxidação -2. Mas nos peróxidos, existem dois átomos de oxigênio ligados um ao outro. Ambos os átomos têm a mesma eletronegatividade. Portanto, o estado de oxidação de ambos os átomos seria -2. Então, um átomo de oxigênio tem estado de oxidação -1.

Diferença entre oxidação e redução

Definição

Oxidação: A oxidação pode ser definida como a perda de elétrons de um átomo, molécula ou íon.

Redução: A redução pode ser definida como o ganho de elétrons de um átomo, molécula ou íon.

Mudança do estado de oxidação

Oxidação: O estado de oxidação aumenta com a oxidação.

Redução: O estado de oxidação diminui com a redução.

Troca de Elétrons

Oxidação: As reações de oxidação liberam elétrons para o ambiente.

Redução: As reações de redução obtêm elétrons do ambiente.

Mudança de carga elétrica

Oxidação: A oxidação causa o aumento da carga positiva de uma espécie química.

Redução: A redução causa o aumento da carga negativa de uma espécie química.

Espécies Químicas Envolvidas

Oxidação: A oxidação ocorre em agentes redutores.

Redução: A redução ocorre em agentes oxidantes.

Conclusão

Oxidação e redução são as duas meias reações das reações redox. A principal diferença entre a oxidação e a redução é que a oxidação é o aumento do estado de oxidação de um átomo, enquanto a redução é a diminuição do estado de oxidação de um átomo.

Referências:

1. Helmenstine, Anne Marie. “What Is Reduction in Chemistry?” ThoughtCo. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 06 de julho de 2017. 2. ”O que é oxidação.” Study.com. Study.com, n.d. Rede. Disponivel aqui. 06 de julho de 2017.