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Os seguintes materiais disponíveis no laboratório de química do Instituto Federal do Espirito Santo, foram utilizados neste experimento:

- Béquer

- Tubo de ensaio

- Espátula

- Nitrato de prata( AgNo3)

- Soda cáustica(NaOH)

- Permanganato de potássio( KMnO4)

- Açúcar

- Cobre(Cu)

- Peróxido de hidrogênio( H2O2)

- Água deionizada(H2O)

- Ácido sulfúrico(H2SO4)

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https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/Arvore-prata.htm

https://www.todoestudo.com.br/quimica/oxirreducao

https://www.revistaeletronicaamplamente3.com/_files/ugd/b9c3ab_05cbc3a625e7436d9ab0dca1698b5c2d.pdf?index=true

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Reações de oxirredução: o que são e exercícios

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As reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons entre átomos, íons ou moléculas. Em uma reação de oxirredução ocorrem mudanças no número de oxidação (nox). A oxirredução consiste nos processos de oxidação e redução: Oxidação: Resulta na perda de elétrons e...

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concluiu-se que o fio de cobre sofre oxidação, transferindo elétrons para os cátions prata que estão presentes na solução (causando corrosão no fio). Esses cátions sofrem redução, ganhando os elétrons do cobre e transformando-se na prata metálica que se deposita no fio de cobre. Por outro lado, o cobre que perdeu os elétrons transforma-se nos cátions cobre que vão para a solução, conferindo-lhe a cor azul.

Com base nos demais experimentos, é possível concluir que as reações químicas de oxirredução provocam transformações visuais marcantes, como mudanças de cor e liberação de gases, evidenciando a interação entre diferentes substâncias.

Nos experimentos "transformando vinho em água" e "transformando vinho em Coca-Cola", a atuação do permanganato de potássio como agente oxidante foi essencial para a transformação visual das soluções, demonstrando de forma prática conceitos de química como dissociação iônica, oxidação e redução.

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Reações de oxirredução, também chamadas de reações redox, são processos químicos que envolvem a transferência de elétrons entre substâncias. São um tipo de reação química muito comum e importante.

Em uma reação de oxirredução uma espécie química perde elétrons, oxidando-se e outra espécie ganha elétrons, reduzindo-se

ocorre uma redução e uma oxidação simultaneamente.

Os elétrons perdidos por um átomo, íon ou molécula são imediatamente recebidos por outros. Para identificar uma reação de oxirredução te que verificar se, aos pares, o número de oxidação (nox) muda, além disso, observar se os reagentes apresentam tendências opostas. Verificar se o número de elétrons ganhos é igual ao número de elétrons perdidos também é importante

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As reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons entre as espécies químicas, o que é evidenciado pela mudança no número de oxidação (nox) dos participantes da reação.

A oxirredução consiste na ocorrência simultânea dos processos de oxidação e redução:

Oxidação: resulta na perda de elétrons e aumento do nox.

Redução: resulta no ganho de elétrons e diminuição do nox.

Ao mesmo tempo que um elemento cede elétrons, outro irá recebê-los. Assim, o número total de elétrons recebidos é igual ao total de elétrons perdidos.

Conforme o elemento que recebe ou doa os elétrons temos as seguintes denominações:

Agente redutor: aquele que sofre oxidação, provoca a redução e aumenta o seu número de nox. É o que perde elétrons.

Agente oxidante: aquele que sofre redução, provoca a oxidação e diminui o seu número de nox. É o que ganha elétrons.

O número de oxidação (nox) representa a carga elétrica de um elemento no momento em que participa de uma ligação química.

A transferência de elétrons entre as espécies químicas é determinada pela eletronegatividade dos elementos, distribuição eletrônica, pH do meio, reagentes envolvidos na reação e outros, sendo uma reação muito importante, por exemplo em processos como respiração celular, combustão, corrosão, fotossíntese e quimiossíntese.

A oxirredução é também vital para a eletroquímica, ramo da química responsável pelo estudo da relação entre reações químicas e corrente elétrica, muito importante para manter o funcionamento de pilhas, baterias, fontes de energia elétrica em geral e no processo de eletrólise, sendo portanto vital à vida humana.

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Hoje na aula prática fizemos quatro procedimentos:

Procedimento 1 (Reação de oxirredução - fio de cobre e peróxido de hidrogênio, separamos 3 béques de 50 ml. No primeiro béquer, foi colocada 5 ml de solução de AgNO₃ com concentração de 0,1 M. No segundo, 5 ml de solução de AgNO₃ com concentração de 0,25 M. E no último, 5 ml de solução de AgNO₃ com concentração de 0,5 M.

Logo após, adicionamos 4 fios de cobre a cada béquer. Foram analisadas as diferentes reações.

Já no procedimento 2

Usamos um béquer de 250 ml, em que foi adicionado KMnO₄ e diluído em água destilada até completar 200 ml, chamada de solução 1.

Em outro béquer de 250 ml, colocou-se 1 colher de NaOH e 2 colheres de açúcar.

Neste mesmo béquer, acrescentou-se 200 ml de água destilada e, com auxílio de um bastão de vidro, foi misturado para que diluísse as substâncias, chamada de solução 2.

Procedimento 3

No béquer, colocamos 20 ml de solução de KMnO₄, 5 ml de H₂SO₄ e, por último, H₂O₂. Rapidamente, vimos a solução se transformar em algo semelhante a “Sprite”.

Procedimento 4

Com o auxílio de um béquer, colocamos 20 ml de solução de KMnO₄ e H₂O₂. Observou-se a solução se converter em “Coca Cola”.

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Na reação de oxirredução percebemos que ao redor do fio de cobre formou-se um depósito de prata com aparência rugosa. Além disso, a solução de nitrato de prata inicial era incolor, mas ao se introduzir o fio de cobre nela, com o passar do tempo, ela fica azul.

Isso ocorre porque o cobre metálico presente no fio (Cu⁰) é oxidado, cedendo elétrons aos íons prata (Ag⁺) existentes na solução. Esses íons são reduzidos, recebendo os elétrons do cobre e convertendo-se em prata metálica, que se deposita sobre o fio de cobre. Simultaneamente, o cobre que perdeu os elétrons transforma-se em íons cúpricos (Cu²⁺), os quais passam para a solução, conferindo-lhe a coloração azulada.

O "camaleão químico" ocorreu de forma satisfatória, com a solução mudando de cor do violeta ao azul, em seguida ao verde e então ao amarelo. Isso ocorre pois o açúcar presente na água é oxidado pelos íons de manganês, e durante sua redução os átomos de manganês reorganizam a estrutura de sua eletrosfera e passam a absorver e emitir luz em frequências diferentes.

Já para o experimento "transformando vinho em água" o resultado é totalmente transparente. Isso acontece porque quando em contato com a água, o permanganato de potássio se dissocia para formar íons de potássio (K+) e permanganato(MnO4–); a primeira é positiva e a segunda é negativa. Depois que o permanganato é misturado com ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio, ele perde um oxigênio
e se transforma em íons de manganês, completamente transparentes.

Por fim o experimento "transformando vinho em Coca-Cola" resultou em uma coloração escura, semelhante a Coca-Cola. Na presença de um
agente oxidante forte como o permanganato, o peróxido de hidrogênio age como um agente redutor e é oxidado, produzindo H2O e O2, que escapa em forma de gás como o gás de um refrigerante.