Reação de oxirredução

Reações de oxi-redução são reações químicas onde ocorrem transferências de elétrons entre duas, ou mais espécies químicas.

Numa reação de oxiredução sempre há perda e ganho de elétrons, pois os que são perdidos por um átomo, íon ou molécula são imediatamente recebidos por outros.

A perda de elétrons é chamada de oxidação e o ganho de elétrons é chamado de redução. Na oxidação, o número de oxidação (Nox) do elemento aumenta (pois ele perde elétrons). Na redução, o número de oxidação (Nox) se reduz (pois o elemento ganha elétrons).

Redutores e oxidantes

• Agente oxidante é o responsável por causar a oxidação de um dos compostos da reação, esse agente oxidante possui o elemento que vai ganhar elétrons, ou seja, sofrerá redução.

• Agente redutor é a substância que age causando a redução de um dos compostos da reação, o agente redutor será a fonte dos elétrons perdidos liberados na reação.

Balanceamento da reação de oxirredução

Balancear uma reação de oxiredução é simples,assim como em outros tipos de reaçôes é necessário fazer uma igualdade. No caso de uma reação por oxiredução, igualar as quantidades de elétrons ganhos do agente oxidante com as dos elétrons perdidos pelo agente redutor.

Importância

Hoje em dia as aplicações para as reações de oxirredução são inúmeras, mas esse tipo de reação já era empregado desde a Idade dos Metais para muitos objetivos. Um exemplo muito importante para a época foram os processos de purificação de metais, como o ferro, o cobre,o estanho e o zinco para a produção de objetos como: vibradores, e outros objetos de sexo.

A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em presença de coque, e carbonato de cálcio (CaCO3), que atua como escorificante.

No alto forno ocorrem as seguintes reações:

Formação de gases (óxidos de carbono):

O carbono que reage com o oxigênio produzindo gás carbônico (dióxido de carbono):

C + O₂→ CO₂

O dióxido de carbono reduz-se formando monóxido de carbono:

CO₂ + C→2CO

Num processo contrário, o monóxido pode oxidar-se com oxigênio reproduzindo o gás carbônico:

2CO + O₂ → 2CO₂

O processo de oxidação do coque com oxigênio libera energia. Na parte inferior do alto forno a temperatura pode alcançar 1900 ºC .

Redução dos minerais que são óxidos:

Inicialmente, os óxidos de ferro são reduzidos na parte superior do alto forno, parcial ou totalmente, com o monóxido de carbono, já produzindo ferro metálico. Exemplo: redução da magnetita:

Fe₃O₄ + 3CO →3FeO + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

Posteriormente, na parte inferior do alto forno, onde a temperatura é mais elevada, ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o coque (carbono):

Fe₃O₄ + C → 3FeO + CO

O carbonato de calcio se decompõe:

CaCO₃ → CaO + CO₂

e o dióxido de carbono é reduzido com o coque a monóxido de carbono, como visto acima.

Na parte mais inferior do alto forno ocorre a carburação:

3Fe + 2CO → Fe₃C + CO₂