Potencial de redução

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Potencial eletroquímico, potencial de redução, potencial redox, potencial de oxidação/redução, potencial de eletrodo ou ORP (Oxidation Reduction Potential) é a espontaneidade, ou a tendência de uma espécie química adquirir elétrons e, desse modo, ser reduzida. Cada espécie tem seu potencial intrínseco de redução.

Em bioquímica, é, frequentemente, referido como potencial de meia onda por corresponder ao ponto em que metade das espécies se encontra reduzida.

Para se obter potenciais de eletrodos, se atribui um valor arbitrário a um deles, que se toma como referência. Os demais são medidos verificando-se a diferença de potencial que adquirem quando ligados ao eletrodo de referência. O sinal depende do sentido em que ocorre a reação do eletrodo. Por convenção, os potenciais de eletrodo se referem a semirreação de redução. O potencial é considerado positivo quando a reação que ocorre no eletrodo (em relação ao de referência) é a redução, e negativo quando é a oxidação. O eletrodo mais comum que se toma como referência para tabular os potenciais de eletrodo é o par H+(aqu., 1M)/H2 (1 atm), que se denomina eletrodo de referência ou normal de hidrogênio, o qual possui valor igual a 0 Volt.

Exemplos de potenciais padrões
Oxidante E0 (V) Redutor
F2 +2,87 F-
S2 +2,10 SO42-
MnO4- +1,69 MnO2
MnO4- +1,51 Mn2+
Au3+ +1,50 Au
PbO2 +1,45 Pb2+
Cl2 (aq) +1,39 Cl-
Cr2O72- +1,33 Cr3+
O2 (g) +1,23 H2O
Br2 +1,07 Br-
NO3- +0,96 NO(g)
Ag+ +0,80 Ag
Fe3+ +0,77 Fe2+
I2 (aq) +0,62 I-
Cu2+ +0,34 Cu
CH3CHO +0,19 CH3CH2OH
SO42- +0,17 SO2
S4O62- +0,09 S2O32-
H3O+ 0,00 H2 (g)
CH3CO2H -0,12 CH3CHO
Pb2+ -0,13 Pb
Sn2+ -0,14 Sn
Ni2+ -0,23 Ni
Cd2+ -0,40 Cd
Fe2+ -0,44 Fe
Zn2+ -0,76 Zn
Al3+ -1,66 Al
Mg2+ -2,37 Mg
Na+ -2,71 Na
Ba2+ -2,90 Ba
K+ -2,92 K
Li+ -3,02 Li

Medidas de Potencial de Redução[editar | editar código-fonte]

O potencial de redução é uma medida da tendência de espécies químicas de adquirir elétrons e, portanto, serem reduzidas. O valor é medido em volts (V) ou milivolts (mV). Cada espécie possui um potencial redox intrínsecoː quanto mais positivo for esse valor, maior a tendência da espécie para adquirir elétrons e ser reduzida.

Em soluções aquosas, o potencial de redução é uma medida do tendencia da solução de ganhar ou perder elétrons com a inserção de novas espécies. Uma solução com potencial de redução maior que o das novas espécies a serem inseridas apresenta uma tendencia a ganhar elétrons das novas espécies.

A medida de potencial de redução é sempre realizada em relação a um eletrodo de referencia. Os eletrodos combinados de ORP já possuem internamente um eletrodo de referencia, sendo que atualmente o mais utilizado é o Ag/AgCl. [1]

O eletrodo padrão de hidrogênio (SHE – standard hydrogen electrode) foi escolhido arbitrariamente para ser 0 mV. Assim, as tabelas de potencial de redução são todas construídas tendo como referencia o eletrodo padrão de hidrogênio. Porém, como é muito difícil utilizar esse tipo de eletrodo em laboratórios, normalmente são utilizados os eletrodos Ag/AgCl ou de calomelano como referencia (SCE – saturated calomel electrode). Atualmente, o Ag/AgCl é o mais utilizado.

Para realizar a correção dos valores de ORP para que os valores sejam dados em relação ao eletrodo de hidrogênio, é preciso usar dados de potencial de redução tabelados em relação a temperatura e a concentração de KCl.[2]

Assim, se a leitura de ORP foi realizada e obteve-se um valor de 100 milivolts tendo, como referência, um eletrodo Ag/AgCl utilizando uma solução saturada de KCl a 30°C, deve ser somado 194 milivolts ao valor medido.

Eh = Eobs + Eref

Eh = 100 mV + 194 mV = 294 mV

Como a maioria das vendas de medidores de potencial são para a industria, normalmente é suficiente reportar os valores de ORP em relação ao eletrodo Ag/AgCl e não são realizadas correções. Dessa forma, inclusive a solução padrão redox utilizada, denominada solução Zobell ( KCl + K3[Fe(CN)6] + K4[Fe(CN)6].3H2O) tem o seu valor de potencial de redução estimado em relação ao eletrodo Ag/AgCl em ~228mV. Em relação ao eletrodo de hidrogênio, a concentração estimada dessa solução é ~430 mV. [3]

A medição de ORP é muito utilizada em processos industriais, em tratamento d'água e em laboratórios. Uma grande aplicação para esta tecnologia é o controle de cloro na água potável, industrial, de torres de resfriamento ou de efluentes.

Observação[editar | editar código-fonte]

O termo potencial de oxidação foi eliminado pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Em seu lugar, passou a ser usada a expressão potencial de redução.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]