Carga elétrica real de um átomo
O número de oxidação (nox) pode ser simplificado como “carga elétrica”. Isso porque, quando um elemento químico passa por reações químicas, através de ligação predominantemente covalente ou ligação iônica, ele ganha ou perde elétrons formando os diferentes tipos de compostos.
Uma das principais características dos elementos químicos é tendência em ganhar, compartilhar ou perder elétrons, com o objetivo de se tornarem estáveis - oito elétrons na camada de valência. Deste modo, o nox indica a carga elétrica real do átomo após as reações.
Mas para que serve o nox? Confira abaixo algumas funções:
• Nomenclatura de íons (cátions e ânions);
• Aplicado aos cálculos das cargas dos ânimos oxigenados e não oxigenados;
• Determinar as fórmulas químicas dos compostos iônicos;
• Estequiometria (balanceamento de equações químicas).
Regras para o cálculo do número de oxidação
Como já dito, os elementos químicos possuem uma capacidade de doar, ganhar ou compartilhar elétrons. Os metais têm predisposição de perder elétrons (eletropositivos) e terão o nox positivo. Os ametais têm predisposição de ganhar elétrons (eletronegativos) e podem ter o nox variável, negativo ou positivo.
A depender do tipo de ligação química realizada pelo átomo, podemos saber se ele terá um nox positivo ou negativo. Por exemplo, na ligação iônica, que acontece entre um metal e um ametal, no caso hidreto de sódio (NaH), o sódio é que é um metal e perde elétron tem nox positivo, enquanto o hidrogênio tem nox negativo.
1) Substâncias simples: não existe diferença de eletronegativa entre os elementos, logo não há perda ou ganho de elétrons e o nox é 0 (zero). Exemplos:
H2 (H = 0)
Zn (Zn = 0)
O3 (O = 0)
2) Íons: o nox será sempre igual a carga do próprio íon. Exemplos:
Na+ (Na = +1)
Cl- (Cl = -1)
H+ (H = +1)
3) Substâncias compostas
- Com metais alcalinos ou prata (Ag): se estiverem localizados na extremidade esquerda da fórmula o nox será +1. Exemplos:
NaCl (Na = +1)
LiF (Li = 1+)
AgCl (Ag = 1+)
- Com metais alcalinos terrosos ou zinco (Zn): se estiverem localizados na extremidade esquerda da fórmula o nox será +2. Exemplos:
CaO (Ca = 2+)
SrCl2 (Sr = 2+)
ZnS (Zn = 2+)
- Hidrogênio: quando ligado a um composto o nox será 1+. Exemplo:
H2O (H = +1)
- Hidrogênio: quando ligado a um metal (hidretos metálicos) o nox será -1. Exemplos:
NaH (H = -1)
- Com calcogênios: -2. Exemplos:
CaO (O = 2-)
MgS (S = 2-)
- Com halogênios: o nox será -1. Exemplos:
KF (F = -1)
NaCl (Cl = -1)
- Oxigênio (regra calcogênio): quando ligado a um composto o nox será -2. Exemplo:
H2O (H = -2)
Existem alguns elementos em condições naturais que possuem uma inclinação mais eletropositiva ou mais eletronegativa. Devido a essa característica, eles têm o número de oxidação fixo. Confira a tabela abaixo:
Elementos químicos | Nox |
Metais alcalinos: lítio (Li), sódio (Na), potássio (K), rubídio (Rb), césio (Cs) e frâncio (Fr) | +1 |
Prata (Ag) | |
Metais alcalinos terrosos: Berílio (Be), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), Bário (Ba) e Rádio (Ra) | +2 |
Zinco (Zn) | |
Alumínio (Al) | +3 |
Flúor (F) | -1 |
Como realizar o cálculo do número de oxidação
O cálculo do nox de substâncias simples e compostas (dois ou mais elementos) segue duas regras básicas:
• A soma dos noxs dos elementos de um composto sempre será igual a zero;
• A soma dos noxs dos elementos em um íon composto sempre será igual a sua carga.
O cálculo do nox das substâncias compostas pode ser realizada em cinco etapas:
1. Identifique os elementos com nox fixo;
2. Coloque os nox acima dos elementos, o do meio terá o x (que será calculado);
3. Multiplique o nox pelo número de átomos do elemento correspondente;
4. Some os nox resultantes e iguale a zero;
5. Por fim, calcule o valor de x
O pirofosfato de sódio (Na4P2O7) é um composto no qual pode-se fazer as seguintes inferências: o sódio (Na) é um metal com nox +1, o oxigênio nesse caso possui nox -2 e o nox do fósforo (P) será encontrado para que a soma dos três seja igual a zero. Observe:
Cálculo nox.