5. Resolver reacções REDOX

O esquema em baixo divide as reacções redox em três partes (verdes), resultado da cooperaçao redox directa e indirecta, com substâncias fracas e fortes.
Isto resulta em reacções redox espontâneas e não espontâneas.

	Directo	Indirecto
forte	reacções espontáneas	pilhas e baterias funcionam
fraco	nada acontece efectivamente	elektrólise e recarregar pilhas e baterias são reacções forçadas

Quando quisermos resolver reacções redox, não com números de oxidação, mas com semi-equações, temos que respeitar algumas regras:

De que reacção se trata?
Quais as partículas participantes?
Quais as semi-equações?
Qual a equação total?
Quais as observações e quais as conclusões que podemos tirar?

6 passos sempre temos que seguir na resolução das reacções redox, às vezes dependente do carácter directo (sem eléctrodos) ou indirecto (com eléctrodos)

*sem eléctdodos*	*com eléctrodos*
1. faça um esboço de tudo que acontece, do que é feito
2a. elabora uma lista das substâncias presentes / partículas, incluíndo os eléctrodos 2b. indica (sublinar) o próprio redutor e o próprio oxidante
3. dá as semi-equações	3. dá as semi-equações OX reage ao eléctrodo positivo RED reage ao eléctrodo negativo
4. acertar a reacção total	4. acertar as reacções aos eléctrodos
5. anotar evenuais reacções secundárias
6. anotar as observações e conclusões

Exemplo:
No laboratório químico colocamos um pequeno pedaço do metal Sódio em água destilada.
Tiramos o sódio dum recipiente cheio de petróleo com uma pincela. Com uma faca bem seca cortamos o pedaço de sódio para logo introduzir na água que se encontra num aquário.
Logo observamos uma reacção violente: forma-se um gás, o pedaço de sódio começa a mover (flutuar) na superfície da água e pode acontecer que se formam chamas amarelas.
O processo continua até acabar todo metal.
Umas gotas de indicador indicam ao fim um carácter básico da água.

Aqui se trata duma reacção directa: as partículas de sódio chocam directamente com as partículas da água; não há eléctrodos.

1.
O esboço seguinte mostra mais ou menos a situação:

2a+2b.
As partículas presentes neste caso são apenas dois: Na e H₂O; mais nada.
Consultando a tabela podemos concluir que a água pode reagir como oxidante fraco ou como redutor fraco. Uma vez que o sódio é um redutor forte, a água só pode reagir aqui como oxidante. O metal sódio é redutor tão forte que acontece uma reacção espontânea com água, mesmo sabendo que água é bastante fraca. Mesmo sem tabela pode-se saber que o sódio será um redutor: todos os metais neutros podem ceder electrões. Na lista dos metais, o sódio é um dos metais mais reactivos.

3.
As semi-equações são: Red: Na

Na⁺ + e^- |x2
Ox: 2H₂O + 2e^-

H₂ + 2OH^- | x 1

NB: o número de electrões transferidos deve ser o mesmo em cada semi-equação.

4.
A reacção total: 2Na + 2H₂O

2Na⁺ + H₂ + 2OH^-

Ou: 2Na(s) + 2H₂O(l)

2NaOH(aq) + H₂(g) ΔH < 0

5.
Provavelmente não há reacções secundárias; pode acontecer que o gás hidrogénio começa a reagir com o oxigénio no ar (chama)

6.
Observações e conclusões:

A reacção é espontânea, liberta-se energia de calor e de luz, portanto, é exotérmica;
Forma-se o gás hidrogénio, que é muito inflamável e acende facilmente com a energia da reacção; isto vê-se nas chamas;
O produto NaOH cria um meio básico (iões OH^-); a confirmar com um indicador.

Exercício 47
Em seguida 6 reacções redox para resolver de acordo com as 6 regras do esquema.

Cálcio(s) com água(l)
Cobre)s) com ácido nítrico concentrado
Permanganato de Potássio(aq) com ácido oxálico(aq) (na presença de ácido sulfúrico diluído)
Cobre(s) com Sulfato de Zinco(aq)
Bromo(aq) com Iodeto de Potássio)aq)
Permanganto de Potássio(aq) com Sulfito de Sódio(aq)

Cada vez responde às 6 regras:

Quais as partículas presentes
Sublinhar a partícula oxidante mais forte e a partícula redutor mais forte. São eles que reagem. Aconselha-se descrever os nomes, fórmulas e aparência das substâncias que contêm estas partículas
Dá as duas semi-reacções
Dá a reacção total no caso de uma reacção directa; acertar tudo; investigue o equilíbrio: para que lado desloca-se? Portanto, haverá uma reacção? Caso não, pode parar.
Pensa bem sobre eventuais reacções secundárias
Quais as observações e conclusões

Exercício 48

Quais as observações durante a reacção de Potássio com água?
Esta reacção será mais ou menos violente, comparada com a de Sódio?

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