Oxidação e Redução. Processos de Oxidação e Redução

A oxidação e a redução são processos contrários e que ocorrem simultaneamente em uma reação química em que há transferência de elétrons. Esse tipo de reação é denominado de reação de oxidorredução (ou redox).

A oxidação ocorre quando a espécie química perde elétrons para outra, ficando com a carga mais positiva, isto é, o seu Nox (Número de oxidação) aumenta.

A redução, por outro lado, é o ganho de elétrons de uma espécie química, com a consequente diminuição do Nox.

Visto que os átomos e/ou íons de certas substâncias só sofrem a redução porque a outra espécie química reagente perdeu elétrons (sofrendo oxidação), esses átomos ou íons são então chamados de agentes oxidantes (pois foram eles que causaram a oxidação da outra substância).

O contrário também é verdadeiro, a espécie química que oxidou causou a redução da outra, por isso, ela é denominada de agente redutor.

Resumidamente, temos:

Conceitos envolvidos na oxidação e redução

Consideremos um exemplo de reação em que ocorre uma oxidação e uma redução simultaneamente. Quando colocamos uma lâmina de zinco em uma solução de sulfato de cobre (de cor azul), notamos, com o passar do tempo, que a solução fica incolor e forma-se uma camada avermelhada sobre a lâmina:

Reação de oxirredução com lâmina de zinco em solução de sulfato de cobre

Isso acontece porque a cor azul da solução era originada pelos íons Cu²⁺ que estavam dissolvidos. Mas esses íons ganham elétrons, isto é, sofrem redução e transformam-se em cobre metálico. Esse cobre formado deposita-se sobre a lâmina.

Redução (ganho de elétrons): Cu²⁺_(aq) + 2e- → Cu_(s)

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Enquanto isso, o zinco da lâmina perdeu elétrons para o cobre, transformando-se em íons zinco, ou seja, sofreu oxidação:

Oxidação (perda de elétrons): Zn_(s) → Zn²⁺_(aq) + 2e-

A reação global de oxidorredução que ocorreu pode ser expressa por:

Oxidação (perda de elétrons): Zn_(s) → Zn²⁺_(aq) + 2e-
Redução (ganho de elétrons): Cu²⁺_(aq) + 2e- → Cu_(s)________
Reação global de oxirredução: Cu²⁺_(aq) + Zn_(s) → Zn²⁺_(aq) + Cu_(s)

Observe que o Nox do zinco aumentou e ele agiu como o agente redutor, enquanto o Nox do íon cobre diminuiu e ele agiu como agente oxidante.

O nome “oxidação” veio do fato de que antigamente se pensava que toda reação desse tipo ocorria somente na presença de oxigênio.

Por exemplo, quando estão na presença de agentes oxidantes, tais como o permanganato de potássio (KMnO₄) ou o dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇), os álcoois reagem com o oxigênio, formando novos compostos que podem ser aldeídos, ácidos carboxílicos ou cetonas, dependendo do tipo de álcool (primário ou secundário) que estiver reagindo.

Essas são reações orgânicas de oxidação e temos um exemplo abaixo, a oxidação de um álcool secundário (propanol), com formação de uma cetona:

Oxidação do propan-2-ol, um álcool secundário

No entanto, mais tarde, outras reações de oxidação que não envolvem o oxigênio foram descobertas; mas como o nome já era muito usado, ele acabou ficando.

Um exemplo é estudado em Química Orgânica: uma reação de redução entre um aldeído e o hidrogênio, com a formação de um álcool primário, como mostrado a seguir. Essa reação envolve ganho de hidrogênio e não a perda de oxigênio: