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Agente oxidante

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de agente oxidante

Um agente oxidante é uma substância química que faz com que outra espécie química perca elétrons. Oxidação significa a perda de elétrons, a perda de um átomo de hidrogênio ou a adição de um átomo de oxigênio. O agente oxidante tem a capacidade de aceitar ou transferir esses elétrons.

Visão geral do agente oxidante

Um agente oxidante pode ser comparado a um agente redutor, ou um produto químico que faz com que outra molécula obtenha elétrons. O agente capaz de oxidar outra espécie faz com que ela perca elétrons. Como alternativa, o agente oxidante pode ser a adição de oxigênio a uma espécie química. O oxigênio afasta os elétrons de outras partes da molécula, oxidando efetivamente toda a molécula. Em outros casos, como veremos nos exemplos, o agente oxidante é separado do agente redutor, mas permite que a transferência de elétrons conclua a reação de redução-oxidação ou a reação redox para abreviar.

As reações redox sempre consistem em duas meias reações, independentemente de ocorrem ou não juntas. A reação de redução ocorre quando uma espécie química ganha elétrons. Esses elétrons devem vir de algum lugar e são perdidos de outra espécie química em um processo anterior. Esse processo é conhecido como oxidação. O oxidante, ou agente oxidante, é responsável por remover esses elétrons. O agente pode estar diretamente envolvido na reação, ou pode ser um catalisador que simplesmente impulsiona a remoção de elétrons de uma substância.

Lista de agentes oxidantes

Um agente oxidante pode ser qualquer espécie química que seja propensa a aceitar elétrons. Portanto, coisas como ácidos geralmente são agentes oxidantes devido à sua propensão a assumir mais elétrons. Abaixo estão vários agentes oxidantes comuns:

  • Oxigênio
  • Flúor
  • Cloro
  • Ácido nítrico
  • Peróxido de hidrogênio
  • E MUITOS MAIS…

Exemplos de agentes oxidantes

Formando sal no laboratório

O sal de mesa é uma combinação extremamente simples de dois elementos: sódio e cloro. Enquanto a maior parte do sal produzida comercialmente é feita através da extração de sal pré -fabricado da natureza, ele pode ser feito em laboratório. Ao combinar sódio de metal sólido em uma atmosfera de gás de cloro, o sódio se tornará oxidado. Essa reação de oxidação é acoplada a uma reação de redução do cloro. Em outras palavras, o sódio perde um elétron, tornando -se o cátion de sódio (íon positivo). O cloro ganha o elétron, tornando -se um ânion negativo. Juntos, esses dois íons formam o composto iônico de cloreto de sódio, ou sal de mesa. Curiosamente, enquanto o sal de mesa é principalmente inofensivo, o gás de cloro é um composto extremamente tóxico.

Parte da razão pela qual o gás de cloro é tão mortal é que é um agente oxidante extremamente poderoso. O cloro é altamente reativo e normalmente tenta retirar elétrons. Embora a oxidação possa transformar o metal em sal, ele também pode reagir perigosamente com a numerosa reação química do corpo, desviando elétrons muito necessários e causando caos. Felizmente, os agentes oxidantes funcionam apenas em uma direção. Você não precisa se preocupar em ser envenenado pelo sal de mesa.

A bateria de frutas

Outro agente oxidante interessante vem na forma de uma demonstração clássica em sala de aula. A bateria de frutas, também conhecida como bateria de limão ou batata, é uma forma de corrente elétrica produzida pelos efeitos das reações redox. Duas sondas são colocadas em ambos os lados de um limão ou outras frutas ou vegetais. Uma sonda, feita de zinco, é conectada através de uma luminária à outra sonda feita de cobre.

A sonda de zinco, na presença da acidez da fruta, começa a se dissolver no fruto. Faz isso sendo oxidado pelos ácidos da fruta. O ácido atua como um catalisador, que permite que alguns átomos de zinco derramem suas ligações com o outro zinco, deixando para trás os elétrons que os mantêm na matriz. Os elétrons, que agora estão construindo na sonda de zinco, tentam distribuir uniformemente ao longo da sonda. Enquanto isso, na sonda de cobre, o cobre está atuando como um catalisador na redução de íons de hidrogênio em gás de hidrogênio. O cobre deposita o excesso de elétrons em íons de hidrogênio, que podem formar ligações covalentes entre si. Isso cria pequenas bolhas ao redor da sonda de cobre.

Assim, de um lado da bateria de frutas, há uma demanda por elétrons e, por outro lado, há um excesso de elétrons. O fio de cobre que conecta as duas sondas através de uma luz atua como condutor, permitindo que um caminho fácil para os elétrons fluam. À medida que os elétrons fluem do zinco para o cobre, eles podem liberar parte de sua energia na lâmpada e criar luz. Os conceitos descritos acima podem ser vistos na imagem abaixo, que é um diagrama de qualquer bateria simples. A bateria de frutas, enquanto algumas reivindicando incorretamente derivam sua energia da fruta viva, funções como todas as baterias.

Nesse caso, o agente oxidante não é o destinatário direto dos elétrons, mas simplesmente faz com que eles sejam removidos do zinco e passem pelo fio. O agente redutor, que é o oposto do agente oxidante, é o fio de cobre porque catalisa a transferência dos elétrons para moléculas de hidrogênio.

Fosforilação oxidativa

Um dos processos bioquímicos mais importantes para todos os animais vivos é a fosforilação oxidativa, ou a transferência de elétrons de nutrientes para as moléculas que fornecem energia para as células. Normalmente, toda a quebra dos alimentos é uma série de reações redox, que possuem muitos agentes oxidantes e receptores de elétrons diferentes. A fosforilação oxidativa é a última etapa do processo e ocorre nas mitocôndrias de todas as plantas e animais.

Durante a fosforilação oxidativa, uma série de proteínas embutidas nas membranas mitocondriais catalisam as reações de oxidação e canalizam os elétrons para outras proteínas. Essas proteínas catalisam as reações de redução de ATP e outras moléculas que fornecem energia. Essa série complexa de reações redox usa muitas proteínas, mas opera da mesma maneira que a bateria. No entanto, em vez de liberar energia na forma de luz, a energia é presa principalmente na formação de novos títulos. Parte da energia é liberada como calor, e é por isso que as mitocôndrias são consideravelmente mais quentes que o resto da célula.

Questionário

1. O exemplo anterior sobre a fosforilação oxidativa descreve uma série de reações redox. Qual das alternativas a seguir seria considerada um agente oxidante?

2. Três produtos químicos são introduzidos em um copo de laboratório. O produto químico A fornece seus elétrons ao produto químico B em uma reação redox. Por sua vez, B desiste dos elétrons ao químico C em uma segunda reação redox. O que é Chemical B?

3. A ferrugem é uma reação redox comum que ocorre na superfície do ferro. Quando a água está presente, cria um ácido no metal. Essa mudança na química permite que o oxigênio pegue elétrons do ferro e catalisa a oxidação do ferro. Nesse cenário, qual produto químico é o agente oxidante?

4. Qual das seguintes espécies químicas poderia ser um agente oxidante?

Ca+

Cl-

Soch-2

5. Por que os agentes oxidantes às vezes são considerados produtos químicos perigosos?

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