Oxidação – O que é, como ocorre, reação na química orgânica e exemplos

Na reação de oxidação, ocorre a perda de elétrons, enquanto a reação de redução consiste em ganhar elétrons. Entenda melhor.

Na reação de oxidação, ocorre a perda de elétrons, enquanto a reação de redução consiste em ganhar elétrons. Entenda melhor.

Oxidação é o nome dado ao processo de perda de elétrons por um átomo, grupo ou espécie iônica durante uma reação química. Ela é identificada a partir do aumento do NOX (número de oxidação) da espécie ou átomo quando se comparam reagente e produto.

O termo oxidação foi inicialmente criado para denominar as reações nas quais o oxigênio era o reagente. Contudo, descobriu-se que em alguns casos, ocorriam na ausência desse elemento. Como o termo já era amplamente conhecido, continuou em uso.

As reações de oxidação ocorrem simultaneamente com as reações de redução. Por isso, são chamadas de oxirredução (redox), na qual existe a transferência de elétrons.

Sendo assim, em reações de oxirredução, o agente oxidante é o que aceita os elétrons, sofrendo redução, e o agente redutor perde os elétrons e sofre oxidação.

Como calcular NOX?

Conforme visto anteriormente, a oxidação é identificada a partir do NOX. Desse modo, para melhor entendimento, vamos propor um exemplo:

Fe + O2  →  Fe2 + O3

Sendo assim, na equação acima, podemos indicar o NOX de cada um dos participantes:

Ferro no reagente (Fe): possui NOX 0 por ser uma substância simples; Oxigênio no reagente (O): possui NOX 0 por ser uma substância simples; Oxigênio no produto: possui NOX -2 por não estar ligado a um metal alcalino, alcalinoterroso ou hidrogênio. Assim formando peróxidos ou superóxidos; Ferro no produto: possui NOX +3, pois por ser uma substância composta, a somatória do NOX do ferro multiplicado por 2 (quantidade de átomos) + NOX do oxigênio multiplicado por 3, deve resultar em 0. Veja a seguir:

x.2 + 3.(-2) = 0

2x – 6 = 0

2x = +6

x = + 6 /2

x = +3

Portanto, comparando o NOX do ferro do reagente (0) para o produto (+3), observamos um aumento, ou seja, ele sofreu o processo da oxidação.

Além disso, como visto anteriormente, a ocorrência desse processo vem sempre acompanhada do fenômeno da redução, identificada pela diminuição do NOX, como ocorre com o oxigênio no exemplo citado acima.

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Fonte: Pinterest

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Oxidação na Química Orgânica

O processo de oxidação pode ocorrer com hidrocarbonetos, especialmente os alcenos.

Esse processo na química orgânica apresenta quatro formas, assim sendo: a combustão, a ozonólise, a oxidação branda e a oxidação energética.

Desse modo, a seguir vamos conhece-las melhor.

Combustão

Combustão é toda reação química que ocorre na presença de um combustível qualquer e do comburente gás oxigênio (O2), resultando na produção de calor e luz.

O oxigênio tem como função oxidar o combustível, portanto, é o agente oxidante da combustão.

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Fonte: InfoEscola

Contudo, a combustão pode ser completa ou incompleta. Assim sendo:

Combustão Completa: ocorre quando há suprimento suficiente de oxigênio. Ao final da reação, formam-se dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).

Exemplo:

Combustão Completa do do metano: CH4  +  2O2  →  CO2  +  2H2O

Combustão Incompleta: não há suprimento suficiente de oxigênio, formam-se monóxido de carbono (CO) e água (H2O).

Exemplo:

Combustão incompleta do butano com produção de monóxido de carbono: 2C4H10  +  9O2  →  8CO + 10H2O

Ozonólise

Como o próprio nome indica, o agente oxidante utilizado para romper a dupla ligação do alceno é o ozônio (O3). Portanto, quando a dupla ligação é quebrada, os carbonos passam a se ligar com os oxigênios do ozônio, produzindo o ozoneto (ou ozonídeo), que é instável e explosivo.

O ozonídeo, por sua vez, reage com água na presença de um agente redutor, como o zinco, e origina aldeídos e cetonas.

Sendo assim, genericamente temos:

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Fonte: Mundo Educação Oxidação Branca

A oxidação branda ocorre quando o agente oxidante é um composto como o permanganato de potássio (KMnO4), presente em solução aquosa, diluída e resfriada, neutra ou ligeramente básica.

Esse tipo de processo ocorre com o uso do Teste de Baeyer, usado para diferenciar alcenos de ciclanos isômeros. Sendo assim, veja o exemplo abaixo:

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Fonte: Mundo Educação Oxidação Energética

A diferença dessa oxidação para a anterior é que nesse processo a solução de permanganato de potássio está em meio ácido e a quente. Desse modo, a decomposição do permanganato, para originar o oxigênio atômico, se processa de modo mais energético.

Além disso, a oxidação do alceno também é mais energética, pois as duas ligações da ligação dupla são rompidas e os átomos de oxigênio se ligam ao carbono, podendo gerar os seguintes produtos:

Se o carbono da dupla for terciário:o produto será uma cetona; Se o carbono da dupla for secundário: o produto será um ácido carboxílico; Se o carbono da dupla for primário: o produto será o ácido carbônico, que se decompõe em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).

Sendo assim, para melhor entendimento, veja esse exemplo abaixo:

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Fonte: Mundo Educação

Exemplos de Oxidação

Oxidação do Ferro

A ferrugem é a oxidação do ferro. Todos os metais podem sofrer oxidação. Portanto, ela ocorre devido o contato dos metais com o ar e a água.

Inicialmente, forma-se a corrosão que é o desgaste do metal, em virtude da oxidação. Logo em seguida, forma-se a ferrugem.

Sendo assim, veja a reação de oxirredução para formação da ferrugem:

Fe(s) → Fe2++ 2e–. Nessa etapa, o ferro perde dois elétrons, sofre a oxidação; O2+ 2 H2O + 4e– → 4OH–. Redução do O2; 2Fe + O2+ 2H2O → 2 Fe(OH)2. Equação Geral – O Fe(OH)2  é o Hidróxido de Ferro, responsável pela coloração castanha da ferrugem.

Obs.: Para proteger o ferro e o aço da oxidação, pode-se utilizar a técnica de galvanização. Ela consiste no revestimento com zinco metálico. Entretanto, é um processo caro, tornando-se inviável em alguns casos.

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Fonte: D.S.A Inspeção Eletrólise

Eletrólise é um processo químico em que uma solução aquosa contendo um sal é submetida a uma corrente elétrica, que acaba, portanto, promovendo a oxidação dos ânions presentes nesses materiais.

Sendo assim, em toda eletrólise, ocorre oxidação.

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Fonte: Brasil Escola Pilhas ou baterias

Pilhas ou baterias são dispositivos eletroquímicos que armazenam substâncias químicas. Portanto, uma dessas substâncias sofrerá oxidação, e a outra sofrerá redução.

Assim, resulta na produção de corrente elétrica.

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Fonte: Blog Valejet

Portanto, agora que você aprendeu tudo sobre esse processo, aprenda também como limpar prata.

Fontes: Brasil Escola, Toda Matéria, InfoEscola

Fonte Imagem Destaque: Global Color

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