NÚMEROS DE OXIDAÇÃO
O número de oxidação, ou NOx, pode ser definido como a carga total ou parcial que um átomo assume em uma ligação química. Os elementos podem ter número de oxidação fixo ou variável. Nesta última condição, o NOx dos elementos deve ser calculado.
NÚMEROS DE OXIDAÇÃO FIXOS
Alguns elementos apresentam número de oxidação fixo. São eles:
O hidrogênio, quando presente em hidretos, assume NOx negativo igual a 1. O oxigênio, na presença dos chamados peróxidos, tais como K2O2 ou H2O2, assume NOx igual a -1. Já nos chamados superóxidos, tais como CaO4 e Na2O4, o oxigênio apresenta NOx igual a -1/2.
Vale ressaltar que substâncias simples, tais como N2, O2, Fe(s), apresentam NOx fixo igual a zero. Já nos íons simples, tais como S2- e Cl-, o NOx é igual a própria carga do íon.
CÁLCULO DO NÚMERO DE OXIDAÇÃO
Para calcular o número de oxidação de um dado elemento presente em um composto, segue-se os seguintes passos:
1. Determinar se a molécula é neutra ou um íon. No caso de a molécula ser neutra, a soma dos NOx de todos os elementos será igual a zero. No caso dos íons, será igual a carga do íon;
2. Chamar o NOx que se deseja calcular de x;
3. Identificar os demais NOx dos elementos presentes;
4. Montar a equação e solucioná-la.
Exemplo:
Na2CO3
O sódio, Na, pertence ao grupo 1 da tabela periódica. Logo, apresenta NOx igual a +1. Já o oxigênio apresenta NOx igual a -2. Assim, chamando o NOx do carbono de x e considerando que trata-se de uma substância neutra, tem-se que:
2(+1) + x + 3(-2) = 0
x = – 2 + 6 = + 4
Logo, o NOx do carbono é igual a +4.
Exemplo:
SO42-
O oxigênio apresenta NOx igual a -2. Assim, chamando o NOx do enxofre, S, de x e considerando que se trata de um íon, tem-se que:
x + 4(-2) = – 2
x = – 2 + 8 = + 6
Exemplo:
K2Cr2O7
O potássio, K, pertence ao grupo 1 da tabela periódica. Logo, apresenta NOx igual a +1. Já o oxigênio apresenta NOx igual a -2. Assim, chamando o NOx do cromo de x e considerando que tratase de uma substância neutra, tem-se que:
2(+1) + 2x + 7(-2) = 0
2x = – 2 + 14
x = + 6
NÚMERO DE OXIDAÇÃO EM COMPOSTOS ORGÂNICOS
NOX A PARTIR DA ELETRONEGATIVIDADE
O carbono, principal constituinte das moléculas orgânicas pode apresentar diferentes números de oxidação a depender dos átomos aos quais está ligado. Assim, calcula-se o NOx a partir da eletronegatividade dos átomos envolvidos.
Exemplo: no composto a seguir, o carbono ligado ao cloro está ligado também à um átomo de hidrogênio e a dois átomos de carbono:
O cloro é mais eletronegativo que o carbono, logo, considerando apenas essa ligação, o carbono analisado assume carga +1. O carbono é mais eletronegativo que hidrogênio, logo, considerando apenas essa ligação, o carbono apresenta NOx igual a -1. Considerando os dois átomos de carbono, a diferença de eletronegatividade é igual a 0. Assim, o NOx do carbono assinalado é igual a +1 -1, ou seja, igual a 0.
NOX MÉDIO
Outra maneira de calcular o NOx do carbono nessa molécula é fazendo o NOx da maneira convencional. Porém, o valor obtido será o NOx médio do carbono, que não necessariamente será igual ao do obtido individualmente para cada átomo de carbono da molécula.
A fórmula molecular do composto 2-cloro-butano é C4H10Cl. Nesse composto o NOx do carbono será igual a x, o nox do hidrogênio é igual a +1 e o nox do cloro é igual a -1 (só é diferente de -1 quando há oxigênio no composto). Considerando-se que a molécula é neutra, tem-se que:
4x + 10(+1) – 1 = 0
4x = – 10 +1
x = – 9/4
Esse valor considera a soma do NOx de todos os átomos de carbono da molécula, dividido por 4. Por essa razão, chama-se NOx médio.