Oxidação e Redução

Oxidação e redução são os dois lados de uma reação de oxirredução. Oxidação significa perda de elétrons, e redução significa ganho de elétrons. Se uma espécie perde elétrons, outra espécie precisa ganhá-los, então os dois processos sempre acontecem juntos.

A forma mais rápida de classificar uma reação de oxirredução é fazer uma pergunta: qual espécie perdeu elétrons e qual espécie ganhou elétrons? Se os elétrons não estiverem escritos explicitamente, use os números de oxidação para acompanhar a mudança.

Oxidação Vs. Redução Em Uma Linha

Use esta regra primeiro: oxidação é perda de elétrons, e redução é ganho de elétrons.

Estas semirreações mostram o padrão com clareza:

$$\mathrm{Zn} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + 2e^-$$

O zinco perde dois elétrons, então o zinco é oxidado.

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

O íon cobre ganha dois elétrons, então o cobre é reduzido.

Como os Números de Oxidação Ajudam a Identificar Oxirredução

Muitas reações de oxirredução não mostram elétrons como partículas separadas. Nesses casos, os números de oxidação são uma ferramenta de controle que ajuda você a acompanhar qual átomo está efetivamente perdendo densidade eletrônica e qual está efetivamente ganhando.

Se o número de oxidação de um átomo aumenta, esse átomo é oxidado. Se o número de oxidação de um átomo diminui, esse átomo é reduzido.

Isso funciona mesmo quando os átomos estão em compostos, nos quais o número de oxidação geralmente é um valor formal de contagem, e não uma carga literal no átomo.

Exemplo Resolvido: Zinco e Íon Cobre

Considere a reação

$$\mathrm{Zn} + \mathrm{Cu}^{2+} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + \mathrm{Cu}$$

Comece com os números de oxidação. O zinco vai de $0$ em $\mathrm{Zn}$ para $+2$ em $\mathrm{Zn}^{2+}$, então o zinco é oxidado. O cobre vai de $+2$ em $\mathrm{Cu}^{2+}$ para $0$ em $\mathrm{Cu}$, então o cobre é reduzido.

Você também pode ver a transferência de elétrons diretamente:

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

Quando você soma essas duas semirreações, os elétrons se cancelam, o que confirma que a reação global é de oxirredução.

Este exemplo também mostra os dois agentes:

• O zinco é o agente redutor porque doa elétrons e provoca redução.
• O íon cobre é o agente oxidante porque aceita elétrons e provoca oxidação.

Erros Comuns em Reações de Oxirredução

Tratar Oxidação Como "Adicionar Oxigênio"

Esse atalho funciona em algumas reações conhecidas, mas não é a definição completa. Uma reação pode ser de oxidação mesmo quando não aparece oxigênio, desde que haja perda de elétrons ou aumento do número de oxidação.

Esquecer Que Oxidação e Redução Devem Acontecer Juntas

Você não pode ter uma espécie perdendo elétrons sem que outra espécie os ganhe. Se uma reação parece mostrar apenas oxidação ou apenas redução, falta alguma coisa no quadro completo.

Confundir Agente Oxidante e Agente Redutor

O agente oxidante é reduzido, e o agente redutor é oxidado. Os nomes descrevem o que cada espécie faz com a outra espécie.

Onde Oxidação e Redução São Usadas

As ideias de oxirredução são importantes em baterias, corrosão, combustão, eletrólise e metabolismo celular. Em cada caso, a pergunta útil é a mesma: onde os elétrons começam e onde eles terminam?

É por isso que oxirredução aparece com tanta frequência nos cursos de química. Ela conecta classificação de reações, números de oxidação, métodos de balanceamento e sistemas reais que transferem energia.

Tente uma Reação Parecida

Considere uma reação como

$$\mathrm{Mg} + \mathrm{Cl}_2 \rightarrow \mathrm{MgCl}_2$$

Faça sua própria análise: atribua os números de oxidação, identifique o que é oxidado e reduzido e, depois, nomeie o agente oxidante e o agente redutor.