NOX (número de oxidação)

O NOX (ou número de oxidação) é a carga que um elemento adquire ao estabelecer uma ligação química. Quando a ligação é de natureza iônica, o NOX é igual à carga do íon, enquanto quando a ligação é covalente, o NOX é igual ao número de ligações necessárias para estabilizar. Em substâncias simples e neutras o NOX do elemento é igual a zero.

O NOX de elementos em substâncias compostas pode ser calculado facilmente por algumas regras. Contudo, deve-se atentar para alguns elementos que, independentemente da substância formada, adquirem sempre a mesma carga, as chamadas substâncias de NOX fixo.

Leia também: Oxidorredução — processo identificado pela alteração do número de oxidação

Resumo sobre NOX (número de oxidação)

• O NOX, ou número de oxidação, representa a carga que um elemento adquire ao estabelecer uma ligação química.
• Em compostos iônicos, o NOX é igual à carga do íon.
• Em compostos covalentes, o NOX é igual ao número de ligações necessárias para estabilizar.
• Em substâncias simples e neutras, o NOX dos elementos é sempre igual a zero.
• Alguns elementos, independentemente da substância formada, adquirem sempre o mesmo NOX,  sendo considerados elementos de NOX fixo.
• O cálculo do NOX em substâncias compostas é feito através do somatório do NOX dos elementos, sendo igual à carga total dessa substância.

Videoaula sobre número de oxidação (NOX)

O que é NOX?

NOX é um acrônimo para número de oxidação, que representa a carga que um elemento adquire ao estabelecer uma ligação química.

NOX dos elementos

Em compostos iônicos, em que a carga é definitiva, o NOX dos elementos é igual às cargas do ânion ou do cátion. Por exemplo, no CaBr₂, para formação do composto, entende-se que cada átomo de cálcio perde dois elétrons, tornando-se o cátion Ca²⁺. Assim sendo, o NOX do cálcio é igual a +2. Entende-se, entretanto, que cada átomo de bromo recebe um único elétron, tornando-se o ânion Br⁻. Assim sendo, o NOX do bromo é igual a -1.

Já em compostos covalentes, onde há apenas compartilhamento de elétrons (sem formação de íons), o NOX do elemento é igual ao número de ligações covalentes estabelecidas até sua estabilidade. A carga, entretanto, será definida a partir da eletronegatividade dos átomos presentes na substância.

Ex.: No CO₂, cada átomo de carbono faz quatro ligações covalentes para adquirir estabilidade, enquanto cada átomo de oxigênio faz duas ligações covalentes para adquirir estabilidade (O=C=O). Contudo, o carbono possui uma eletronegatividade menor que o oxigênio (EN_C = 2,5; EN_O = 3,5), assim o NOX para o carbono é +4 e para o oxigênio é -2.

Quando se trata de uma substância covalente simples, em que não há diferença de eletronegatividade (visto que só há um elemento químico), considera-se que os elementos participantes possuem NOX igual a 0.

Ex.: No H₂, o NOX de cada átomo de hidrogênio é igual a 0.

Veja também: Como ocorrem as ligações de hidrogênio

Tabela de NOX

Alguns elementos químicos, independentemente dos compostos em que se encontram, sempre irão adquirir a mesma carga, sendo conhecidos como elementos de NOX fixo. Tais elementos estão listados na tabela a seguir.

Alguns elementos possuem a particularidade de, na maioria dos casos, adquirirem a mesma carga. Entretanto, não é possível considerar que possuem NOX fixo. Um deles, o oxigênio, na maioria das vezes apresentará NOX igual -2, a menos que esteja ligado ao flúor (OF₂ e O₂F₂), em peróxidos ou superóxidos.

Já o hidrogênio quase sempre terá a carga igual a +1, tendo carga igual a -1 em alguns compostos da classe dos hidretos (compostos binários de hidrogênio). Os demais halogênios (Cl, Br e I) apresentarão NOX igual a -1 se forem o elemento mais eletronegativo da substância. O mesmo ocorrerá com o enxofre, o qual terá carga igual a -2 se for o elemento mais eletronegativo da substância.

Regras do NOX

Algumas regras são estabelecidas para que o NOX possa ser determinado corretamente, além do que já foi exposto.

• Em substâncias simples, o NOX dos elementos é sempre igual a zero.
• O NOX de um íon é igual a sua carga.
• Em substâncias compostas neutras, o somatório do NOX dos elementos é igual a zero.
• Em um íon composto (poliatômico), o somatório do NOX dos elementos é igual à carga total.

Como calcular o NOX?

Para calcular o NOX de um elemento, deve-se utilizar as regras do NOX, bem como a tabela de NOX fixos.

• Exemplo 1: Como calcular o NOX do enxofre (S) no K₂SO₄?

Sendo uma substância composta e neutra, o NOX do enxofre pode ser calculado pela seguinte expressão:

2.NOX_K + NOX_S + 4.NOX_O = 0

O potássio é um metal alcalino, enquanto o oxigênio, nesse caso, tem NOX igual a -2.

2(+1) + NOX_S + 4(−2) = 0

+ 2 + NOX_S − 8 = 0

NOX_S – 6 = 0

NOX_S = +6

• Exemplo 2: Como calcular o NOX do cromo (Cr) no Cr₂O₇²⁻?

Sendo um íon composto, O NOX do cromo pode ser calculado por meio da equação:

2.NOX_Cr + 7.NOX_O = −2

2.NOX_Cr + 7(−2) = −2

2.NOX_Cr – 14 = −2

2.NOX_Cr = +12

NOX_Cr = +6

Saiba mais: Como ocorre uma ligação iônica

Exercícios resolvidos sobre NOX (número de oxidação)

Questão 1. (Uerj/2024) Recentemente, a Marinha do Brasil afundou no mar um porta-aviões deteriorado. Ambientalistas criticaram a operação, pois a estrutura do navio continha amianto, fibra mineral nociva à saúde. O principal componente do amianto é a substância de fórmula química Mg₃Si₂O₅(OH)₄.

Nessa substância, o número de oxidação do silício é igual a:

(A) -6.
(B) -4.
(C) +4.
(D) +6.

Resposta: Letra C.

Para calcular esse NOX do silício montamos a seguinte expressão:

3.NOX_Mg + 2.NOX_Si + 5.NOX_O + 4.(NOX_O + NOX_H) = 0

Aplicando os valores fixos de NOX, temos:

3.(+2) + 2.NOX_Si + 5.(−2) + 4.(−2 + 1) = 0

2.NOX_Si + 6 – 10 – 4 = 0

2.NOX_Si – 8 = 0

2.NOX_Si = +8

NOX_Si +4

Questão 2. (USS Univassouras Medicina/2023.2) Uma solução aquosa utilizada na desinfecção de frutas e verduras é formada a partir da reação entre cloro molecular e água, representada pela seguinte equação química:

Cl₂ (g) + H₂O (l) → HCl (aq) + HClO (aq)

Dentre os produtos formados nessa reação, o maior número de oxidação do cloro corresponde a:

(A) +1.
(B) +2.
(C) +3.
(D) +4.

Resposta: Letra A.

Cálculo do NOX_Cl nas duas espécies formadas (produtos):

HCl → NOX_H + NOX_Cl = 0 → +1 + NOX_Cl = 0 → NOX_Cl = −1

HClO → NOX_H + NOX_Cl + NOX_O = 0 → +1 + NOX_Cl – 2 = 0 → NOX_Cl = +1

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Príncípios de Química: Questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

DO CANTO, E. L.; LEITE, L. L. C.; CANTO, L. C. Química – na abordagem do cotidiano. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2021.

INTERNATIONAL OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – IUPAC. Compendium of Chemical Terminology – IUPAC Recommendations (Gold Book). Disponível em: https://goldbook.iupac.org/