O NOX, ou Número de Oxidação, é um número com carga positiva ou negativa que indica se um determinado átomo está com deficiência ou maior quantidade de elétrons quando estabelece uma ligação química com outro átomo, igual ou diferente a ele, ou em uma reação química. Assim, podemos afirmar que:
- NOX positivo: indica que o átomo está com deficiência de elétrons;
- NOX negativo: indica que o átomo está com uma maior quantidade de elétrons.
Veja também: O que é oxidação?
Tópicos deste artigo
- 1 - NOX em cada tipo de ligação química
- 2 - Ganho e perda de elétrons
NOX em cada tipo de ligação química
Conhecendo o tipo de ligação química entre os átomos, podemos saber se o NOX do átomo será negativo ou positivo. Veja alguns casos:
Ligação iônica
A ligação iônica ocorre sempre entre átomos de metal com ametal ou átomos de metal e hidrogênio. Como os metais apresentam como principal característica a tendência de perder elétrons, o ametal ou o hidrogênio ligado a ele receberá elétrons.
Assim, nos casos abaixo:
→ Caso 1: KI
O potássio é metal e o iodo é ametal, portanto, o potássio perde elétron e o iodo ganha elétron. Concluímos, então, que:
- Potássio: Apresenta NOX positivo.
- Iodo: Apresenta NOX negativo.
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→ Caso 2: NaH
O sódio é metal e, por isso, perde elétron. Já o hidrogênio, que não é classificado como metal nem como ametal, recebe o elétron perdido pelo sódio. Concluímos, então, que:
- Sódio: Apresenta NOX positivo
- Hidrogênio: Apresenta NOX negativo
Ligação covalente
A ligação covalente ocorre entre:
- Ametal com ametal
- Ametal com hidrogênio
- Hidrogênio com hidrogênio
Como a ligação covalente não possui a presença de metal, nenhum dos átomos envolvidos perde elétrons. Porém, como existe diferença de eletronegatividade (capacidade de atrair elétrons de outro átomo) entre os átomos, os elétrons de um podem estar mais próximos do outro.
A ordem decrescente de eletronegatividade dos átomos é:
F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H
Assim, nos casos:
→ Caso 1: HCl
Como o cloro apresenta maior eletronegatividade que o hidrogênio, ele atrai elétrons do hidrogênio para perto de si. Dessa forma, podemos dizer que o cloro está com mais elétrons e o hidrogênio está com deficiência de elétrons. Concluímos, então, que:
- Cloro: Apresenta NOX negativo
- Hidrogênio: Apresenta NOX positivo
→ Caso 2: H2 e O2
Como em ambas as moléculas temos átomos iguais interagindo um com o outro, não podemos avaliar a diferença de eletronegatividade. Por isso, concluímos que tanto no H2 quanto no O2, o NOX de cada átomo é zero.
Leia também: O que é difusão e efusão?
Videoaula sobre número de oxidação e oxirredução
Ganho e perda de elétrons
Além de determinarmos se um átomo terá NOX positivo ou negativo, podemos ainda determinar a quantidade de elétrons que ele perdeu ou ganhou na ligação iônica ou a quantidade de elétrons que ele aproximou ou afastou na ligação covalente. Para tal, utilizamos as seguintes regras:
Substâncias simples
Seus átomos sempre terão NOX zero, pois são formadas por átomos iguais.
Exemplos: Cl2 e Na.
Substâncias simples iônicas
O NOX do átomo de uma substância simples iônica sempre é a própria carga.
Exemplo 1: o íon Al+3 apresenta NOX +3.
Exemplo 2: o íon Cl-1 apresenta NOX -1.
Substâncias compostas
Substâncias compostas, iônicas ou covalentes, são aquelas que apresentam átomos de elementos químicos diferentes. Veja o que devemos considerar para determinar o NOX de cada elemento presente:
- Se possuir metal alcalino (IA) ou o elemento prata (Ag) na extremidade esquerda da fórmula: esse sempre terá NOX +1.
- Se possuir metal alcalinoterroso (IIA) ou o elemento zinco (Zn) na extremidade esquerda da fórmula: esse sempre terá NOX +2.
- Se possuir metal da família do boro (IIIA) na extremidade esquerda da fórmula: esse sempre terá NOX +3.
- Se possuir calcogênio (VIA), com exceção dos metais dessa família, na extremidade direita da fórmula: esse sempre terá NOX -2.
- Se possuir halogênio (VIIA) na extremidade direita da fórmula: esse sempre terá NOX -1.
O NOX de qualquer outro elemento químico presente na fórmula da substância composta será determinado a partir do conhecimento de que a soma do NOX de todos os átomos sempre será igual a 0.
Vamos acompanhar a determinação do NOX de elementos em algumas substâncias compostas:
Exemplo 1: PbI2.
O iodo, que é um halogênio, apresenta NOX -1. Para determinar o NOX do chumbo (Pb), basta utilizar a seguinte expressão:
NOX do Pb + NOX do I (multiplicado por 2) = 0
NOXPb + 2.(-1) = 0
NOXPb – 2 = 0
NOXPb = +2
Exemplo 2: Au2S
O enxofre é um calcogênio e, por isso, apresenta NOX -2. Para determinar o NOX do elemento ouro (Au), que aparece com o índice 2 na fórmula, basta utilizar a seguinte expressão:
NOX do Au (multiplicado por 2) + NOX do S = 0
2.NOXAu + (-2) = 0
2.NOXAu – 2 = 0
2.NOXAu = +2
NOXAu = +2
2
NOXAu = +1
Exemplo 3: Al2(SO4)3
O oxigênio (com índice 4.3) é um calcogênio e, por isso, apresenta NOX -2. O alumínio pertence à família do boro e, por isso, apresenta NOX +3. Para determinar o NOX do elemento enxofre (S), que aparece com o índice 1.3 na fórmula, basta utilizar a seguinte expressão:
NOX do Al (multiplicado por 2) + (multiplicado por 2) + NOX do O (multiplicado por 12) = 0
2.(+3) + 3.NOXS + 12.(-2) = 0
+6 + 3.NOXS – 24 = 0
3.NOXS = +24 – 6
3.NOXS = +18
NOXS = +18
3
NOXS = +6
Íon composto
A diferença de um íon composto para uma substância composta é o fato de que ele apresenta uma carga na composição da fórmula. Veja um exemplo:
SO4-2
As regras que utilizaremos para a determinação do NOX de todos os seus elementos são as mesmas que utilizamos anteriormente nas substâncias compostas. O diferencial é que a soma do NOX de cada átomo presente é sempre igual à carga da fórmula.
Vamos acompanhar a determinação do NOX de elementos em íons compostos:
Exemplo 1: SO4-2
O oxigênio, que apresenta índice 4, é um calcogênio e, por isso, apresenta NOX -2. Para determinar o NOX do enxofre (S), basta utilizar a seguinte expressão:
NOX do S + NOX do O (multiplicado por 4) = -2 (carga do íon composto)
NOXs + 4.(-2) = -2
NOXs – 8 = -2
NOXs = -2 + 8
NOXs = + 6
Exemplo 2: P2O7-4
O oxigênio, que apresenta índice 7, é um calcogênio e, por isso, apresenta NOX -2. Para determinar o NOX do fósforo (P), basta utilizar a seguinte expressão:
NOX do P (multiplicado por 2) + NOX do O (multiplicado por 7) = -4 (carga do íon composto)
2.NOXP + 7.(-2) = -4
2.NOXP – 14 = -4
2.NOXs = -4 + 14
NOXs = +10
2
NOXs = + 5
Por Me. Diogo Lopes Dias
