Oxidação

Definição de Oxidação

A oxidação é a perda de elétrons durante a reação de uma molécula, átomo ou íon.

A oxidação ocorre quando o estado de oxidação de uma molécula, átomo ou íon é aumentado.

O processo oposto é chamado de redução, que ocorre quando há um ganho de elétrons ou o estado de oxidação de um átomo, molécula ou íon diminui.

Em uma reação redox, uma espécie química é reduzida, enquanto outra é oxidada.

Redox significa redução-oxidação.

Originalmente, a oxidação significava adicionar oxigênio a um composto. Isso ocorre porque o gás oxigênio (O₂) foi o primeiro agente oxidante conhecido.

Adicionar oxigênio a um composto normalmente atende aos critérios de perda de elétrons e aumento no estado de oxidação, mas a definição de oxidação foi expandida para incluir outros tipos de reações químicas.

Na química orgânica, você pode encontrar uma definição para oxidação envolvendo hidrogênio.

Esta definição lida com prótons (íons de hidrogênio) em vez de elétrons, por isso pode causar confusão. Ainda assim, é bom estar ciente.

De acordo com essa definição, a oxidação é a perda de hidrogênio, enquanto a redução é o ganho de hidrogênio.

Um exemplo é a oxidação do etanol em etanal: CH₃CH₂OH  CH₃CHO

O etanol é considerado oxidado porque perde hidrogênio. Invertendo a equação, o etanal pode ser reduzido adicionando hidrogênio a ele para formar etanol.

Oxidação: é ganho de oxigênio.

Redução: é a perda de oxigênio.

O que é oxidação?

Uma maçã recém-cortada fica marrom, um para-choque de bicicleta enferruja e uma moeda de cobre fica verde de repente.

Oxidação

O que todos esses eventos têm em comum?

Todos são exemplos de um processo denominado oxidação.

A oxidação é definida como a interação entre as moléculas de oxigênio e todas as diferentes substâncias com as quais elas podem entrar em contato, do metal ao tecido vivo.

Tecnicamente, porém, com a descoberta dos elétrons, a oxidação passou a ser definida com mais precisão como a perda de pelo menos um elétron quando duas ou mais substâncias interagem.

Essas substâncias podem ou não incluir oxigênio. (A propósito, o oposto da oxidação é a redução – a adição de pelo menos um elétron quando as substâncias entram em contato umas com as outras.)

Às vezes, a oxidação não é tão ruim, como na formação de alumínio anodizado superdurável.

Outras vezes, a oxidação pode ser destrutiva, como a ferrugem de um automóvel ou a deterioração de frutas frescas.

Freqüentemente, usamos as palavras oxidação e ferrugem de forma intercambiável, mas nem todos os materiais que interagem com as moléculas de oxigênio se desintegram em ferrugem. No caso do ferro, o oxigênio cria um processo de queima lenta, que resulta na substância marrom quebradiça que chamamos de ferrugem. Por outro lado, quando ocorre oxidação no cobre, o resultado é uma camada esverdeada chamada óxido de cobre. O metal em si não é enfraquecido pela oxidação, mas a superfície desenvolve uma pátina após anos de exposição ao ar e à água.

Quando envolve oxigênio, o processo de oxidação depende da quantidade de oxigênio presente no ar e da natureza do material que toca. A verdadeira oxidação ocorre em um nível molecular – vemos apenas os efeitos em grande escala, pois o oxigênio faz com que os radicais livres na superfície se separem. No caso de frutas frescas, a casca geralmente fornece uma barreira contra a oxidação.

É por isso que a maioria das frutas e vegetais chega em boas condições ao supermercado. Uma vez que a pele foi rompida, no entanto, as células individuais entram em contato direto com o ar e as moléculas de oxigênio começam a queimá-las. O resultado é uma forma de ferrugem que vemos como manchas ou manchas acastanhadas.

A oxidação também pode ser um problema para os proprietários de automóveis, uma vez que as camadas mais externas de tinta estão constantemente expostas ao ar e à água.

Se o acabamento externo do carro não for protegido por um revestimento de cera ou poliuretano, as moléculas de oxigênio no ar acabarão por começar a interagir com a tinta.

Conforme o oxigênio queima os radicais livres contidos na tinta, o acabamento fica cada vez mais opaco.

Os esforços de restauração podem incluir a remoção de várias camadas de tinta afetada e a reaplicação de uma nova camada de protetor.

É por isso que os detalhadores profissionais de automóveis recomendam que pelo menos uma camada de cera ou outro protetor seja usada toda vez que o carro for lavado.

O segredo para prevenir a oxidação causada pelo oxigênio é fornecer uma camada de proteção entre o material exposto e o ar. Isso pode significar um revestimento de cera ou poliuretano em um carro, uma camada de tinta em objetos de metal ou um spray rápido de um antioxidante, como suco de limão, nas frutas expostas.

A oxidação destrutiva não pode ocorrer se o oxigênio não puder penetrar uma superfície para alcançar os radicais livres que ele anseia.

É por isso que o aço inoxidável não enferruja e o aço comum sim. O aço inoxidável possui uma fina camada de outro metal que não contém radicais livres.

O aço comum pode ser pintado para proteção contra a oxidação, mas o oxigênio ainda pode explorar qualquer abertura, não importa quão pequena.

É por isso que você pode encontrar uma bicicleta de metal pintada ainda danificada pela ferrugem.

O Processo de Oxidação

Oxidação

Quando um átomo ou composto é oxidado, suas propriedades mudam. Por exemplo, quando um objeto de ferro sofre oxidação, ele se transforma porque perdeu elétrons.

O ferro não oxidado é um metal forte e estruturalmente sólido, enquanto o ferro oxidado é um pó avermelhado e quebradiço.

O diagrama abaixo ilustra o que acontece com um átomo de ferro quando ele é oxidado:

Uma vez que o ferro é oxidado, ele carrega uma carga. Por ter perdido três elétrons, agora tem uma carga positiva de três. Esta carga três positiva é representada pelo número três e um sinal positivo (3+) escrito como um sobrescrito à direita do símbolo de Ferro (Fe).

O ferro é facilmente oxidado, por isso é importante minimizar a exposição do ferro ao oxigênio e à umidade. O ferro continuará a perder elétrons para o oxigênio enquanto o oxigênio estiver presente.

Reações de redução de oxidação (redox)

Na maioria das vezes, a oxidação ocorre em conjunto com um processo denominado redução.

Redução é o processo de obtenção de um ou mais elétrons.

Em uma reação de oxidação-redução ou redox, um átomo ou composto irá roubar elétrons de outro átomo ou composto.

Um exemplo clássico de reação redox é a ferrugem.

Quando a ferrugem acontece, o oxigênio rouba elétrons do ferro.

O oxigênio é reduzido enquanto o ferro é oxidado.

O resultado é um composto chamado óxido de ferro, ou ferrugem.

O ferro não oxidado, ou puro, é distintamente diferente da forma oxidada que ocorre na ferrugem.

Oxidação – Reação química

A oxidação se refere a uma reação química na qual os elétrons são perdidos por um átomo ou molécula.

Um exemplo comum de oxidação é a formação de ferrugem em um pedaço de ferro exposto ao ar e à umidade.

O ferro é oxidado pelo oxigênio presente no ar para formar óxido de ferro (Fe₂O₃, ferrugem). Nessa reação, o ferro perde elétrons para o oxigênio, formando íon férrico e o oxigênio ganha elétrons e é reduzido para formar o íon óxido.

As reações de oxidação ocorrem comumente na vida cotidiana.

A combustão do combustível em um motor, a queima de fogo e o uso de alvejante à base de cloro para remover uma mancha são exemplos diários de processos de oxidação.

Fonte: sciencenotes.org/www.chemistry.wustl.edu/study.com/www.zmescience.com/www.chemguide.co.uk/opentextbc.ca/www.wisegeek.org/www.jayhawkchem.com/pubs.acs.org/chem.libretexts.org