Reacção Redox

reacção redox definição e exemplo em biologia

reacção Redox
n., plural: reações redox

Definição: Em biologia, uma reação bioquímica em que o número de oxidação do átomo(s) foi alterado

Tabela de Conteúdo

Reacção Redox Definição

o Que são reações redox? Este é um termo comum em química e biologia. Em química, uma reação redox é um dos tipos de reação química que envolve a alteração nos estados de oxidação dos átomos. Nesta reação, há a transferência ou mudança real de elétrons que ocorre entre diferentes espécies químicas. Nesta reação, uma espécie perde elétrons enquanto a outra ganha o elétron. (Olson, 2021) diz-se que as espécies que ganham o elétron são reduzidas, enquanto as espécies que perderam o elétron são oxidadas. Na biologia, uma reação redox definiu todos os aspectos da vida, pois é a forma de reação que ocorre em processos biológicos multifacetados.

o que está envolvido nas reações redox? De acordo com a regra da reação redox, a reação consiste em duas partes e elas sempre ocorrem juntas. Eles são a metade reduzida e a metade oxidada. Reduction – Half e oxidation-half reactions são os tipos de duas formas de semi-reações de reações redox. (MindTouch, 2021)

definição de Biologia:A reação Redox é uma reação química envolvendo redução e oxidação, que resulta em mudanças no número de oxidação de átomos incluídos na reação. Oxidação é quando há um aumento no número de oxidação; redução é quando há uma diminuição no número de oxidação. Está envolvido em muitos processos biológicos importantes, como respiração celular e fotossíntese. Na respiração celular, por exemplo, a reação redox ocorre quando a glicose é oxidada em dióxido de carbono, enquanto o oxigênio é reduzido à água. Variante: reação de oxidação-redução

como determinar uma reação Redox? A reação Redox é sempre determinada por uma variação no estado de oxidação de dois átomos. Se não houver alteração no número de oxidação, não haverá reação redox. Outra característica de uma reação redox é que ela é composta por dois processos simultâneos, assim, o nome. Para entender isso, vamos entender as definições de oxidação e redução. O que é oxidação? Oxidação é o processo de aumentar o estado de oxidação de um átomo, íon ou molécula. Simplificando, significa perder o elétron. O que é redução? Redução é o processo de diminuir o estado de oxidação de um átomo, íon ou molécula. Ou simplesmente se refere ao ganho do elétron. (Sim, redução a este respeito significa “ganhar”). Então, em uma reação redox, enquanto um perde um elétron, outro o ganha.

tipos de reações Redox

estes são os diferentes tipos de reações redox e cada um é explicado abaixo.

Reação De Decomposição
Combinação De Reação
Reacção De Deslocamento
Disproportionation Reação

1. A Reação de decomposição

Como o nome indica, na reação de decomposição, o reagente é rachado ou quebrado em diversos componentes: AB → A + B

Exemplos:

2NaH → 2Na + H2
2H2O → 2H2 + O2

Os produtos acima são formados pela decomposição do reagente. Como resultado, compostos químicos menores são formados.
no entanto, em alguns casos, nem todas as reações de decomposição precisam ser também uma reação redox. Por exemplo, CaCO3 → CaO + CO2 é uma reação de decomposição, mas não uma reação redox. Por que isso não é uma reação redox? A reação de decomposição de CaCO3 → CaO + CO2 envolve a dissociação dos componentes, mas não há mudança nos estados de oxidação. O número de oxidação não mudou, o que deve mudar quando é uma reação redox.

2. Reação de combinação

o reverso da reação de decomposição é uma reação de combinação. Nessa reação, há uma combinação de dois reagentes, e o produto é formado: A + B → AB

Exemplos:

H2 + Cl2 → 2HClC+O2→CO2
4Fe+ 3O2→2Fe2O2

3. Reacção de deslocamento

Como o nome indica, esta reação envolve a substituição de um íon ou um átomo de um elemento para o íon ou um átomo de outro elemento: X + YZ → XZ + Y . As reações de deslocamento são de duas formas. São as reações de deslocamento de metal e as reações de deslocamento não metálico.

Deslocamento De Metal: em reações de deslocamento de metal, geralmente, um metal é substituído por outro metal. Um exemplo é CuSO4 + Zn→Cu + ZnSO4. As reações de deslocamento de Metal são usadas no processo metalúrgico para obter os metais puros de seus minérios.
deslocamento não metálico: em uma reação de deslocamento não metálico, hidrogênio H2 ou às vezes Oxigênio O2 é usado para deslocamento.

4. Reação de desproporção

em uma reação de desproporção, um único reagente está reduzindo, bem como oxidando.

exemplo:

P4 + 3NAOH + 3H2O → 3nah2po2 + PH3

agentes oxidantes e redutores

nas reações redox, existem dois tipos de agentes químicos. Eles são os agentes oxidantes (oxidantes) e os agentes redutores (redutores). Vamos diferenciá-los entendendo seu papel nos processos de oxidação e redução.

Tabela 1: oxidação vs. Redução
Oxidação	Redução
Na oxidação, o elétron é “perdido”	Em redução, o elétron é “adquirida”
Aumento do estado de oxidação dos reagentes	Diminuição do estado de oxidação dos reagentes
Uma espécie que doa elétrons e sofre oxidação é conhecido como o agente redutor. Assim, também é referido como o “doador de elétrons”. Quando perde um elétron, é, portanto, “oxidado”.	uma espécie que aceita o elétron ou reduz um átomo é chamada de agente oxidante. Assim, também é conhecido como “aceitador de elétrons”. Quando aceita um elétron, é, portanto, “reduzido”.
Exemplos de agentes redutores são electropositiva elementos, tais como sódio, magnésio e ferro de engomar	Exemplos de agentes oxidantes são elementos eletronegativos, como o O2 e F2

Padrão de Potencial de Eletrodo

Padrão de Potencial de Eletrodo é considerado como o valor do padrão de força eletromotriz (emf) de como uma célula na qual as moléculas de hidrogênio (H2) é oxidado sob a forma de solvated prótons, sob pressão normal.

Qual é o propósito das reações redox na célula eletroquímica?

a reação Redox é a base para uma célula eletroquímica. Pode ser dividido em duas semi-reações, oxidação no ânodo e redução no cátodo. Devido à diferença entre o potencial elétrico de dois eletrodos, a eletricidade é gerada. E por causa da diferença entre os potenciais de dois eletrodos de metal, uma diferença no potencial é criada para o eletrólito. É usado para medir a potência de redução de qualquer elemento ou composto.

não existe uma maneira simples e fácil de medir com precisão o potencial do eletrodo ou o potencial do eletrólito sozinho. Mudanças na pressão, temperatura ou concentração não afetam apenas o potencial elétrico, mas também as equações eletroquímicas. Em uma reação redox, o potencial de oxidação é o negativo do potencial de redução, por isso é suficiente calcular um dos potenciais. Essa é a razão pela qual o potencial de eletrodo padrão também é escrito como potencial de redução padrão.

se o valor do potencial de redução padrão for maior, a redução (ganho do elétron) se tornará mais fácil. Então, por exemplo, o potencial de redução padrão de F2 é +2,87 V e, em seguida, para Li+, é -3,05 V.

mas e a biologia? Qual é o propósito das reações redox na célula biológica?Em uma célula biológica, existem diferentes propósitos de reações redox, como durante o metabolismo, a molécula de açúcar é dividida em água, gás dióxido de carbono e energia. Há uma transferência de 48 elétrons do átomo de carbono no açúcar para o oxigênio, juntamente com a liberação de energia.

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6co2(g) + 6H2O(l) + energia

outro propósito das reações redox no corpo vivo é a comunicação celular. As moléculas reativas contendo oxigênio na célula desempenham um papel como moléculas sinalizadoras. Por exemplo, moléculas reativas contendo oxigênio (O2, H2O2, NO) são produzidas na célula de maneira controlada durante as reações redox. Esses produtos químicos têm papéis diferentes, como cicatrização de feridas, inflamação, envelhecimento e morte celular programada.

de acordo com estudos mais recentes, a reação redox também pode ser explorada nas células para tratamentos contra o câncer. Uma classe de drogas do tratamento do cancro aumenta a produção de moléculas reactivas que contêm o oxigênio no corpo do tumor que mata eventualmente as pilhas de cancro.

exemplos de reações Redox

alguns exemplos de reações redox são os seguintes.

exemplo 1: reação entre hidrogênio e flúor

na reação de flúor e hidrogênio, a oxidação ocorre no hidrogênio enquanto a redução ocorre no flúor. Hidrogênio e flúor combinam e formam Fluoreto De Hidrogênio.

a equação A seguir mostra a reação: H2 + F2 → 2HF
A oxidação da equação de H2 → 2H+ + 2e–
A redução da equação de F2 + 2e– → 2F–

Exemplo 2: Reação entre o Ferro e Peróxido de Hidrogênio

peróxido de Hidrogênio oxida ião ferroso Fe2+ em férrico íon Fe3+, na presença de um ácido. Como resultado, um íon hidróxido é formado. O peróxido de hidrogênio reage com um próton, que é doado pelo ácido para a formação de água.

2Fe22+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O
Oxidação meia-reação é Fe2+ → Fe3+ + e–
Redução de meia-reação é H2O2 + 2e– → 2 OH!–

Exemplo 3: Reação entre o Zinco e o Cobre

Quando Zn desloca os íons de cobre na solução de sulfato de cobre, cobre o metal é obtido.

Zn (s) + CuSO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + Cu (s)
A oxidação de meia-reação é Zn → Zn2+ + 2e–
A redução da meia-reação é Cu2+ + 2e– → Cu

Significado de Reações Redox

reações de Oxidação e redução são significativas, como eles são o principal e mais importante fonte de energia na Terra, quer natural (biológica) ou não-naturais (artificial) maneiras. Uma enorme quantidade de energia pode ser obtida em uma reação de oxidação pela remoção de hidrogênio ou pela combinação de oxigênio. (Química, 2021)

Reações Redox na Indústria

Muitos produtos químicos que são comumente utilizado em indústrias como a de cloro, soda cáustica, etc, são formados por reações redox. As reações Redox são usadas em material de branqueamento e higienização da água. Na fabricação de produtos de limpeza industrial, o processo de oxidação é usado. Muitos metais que correm risco de corrosão são protegidos juntando-os com ânodos sacrificiais. A galvanização do aço é um exemplo disso. A oxidação da amônia produziu ácido nítrico, que é um fertilizante essencial. A reação Redox também é usada para a separação de metais de seus minérios. A fundição de sulfeto de metal na existência de um agente redutor também é um exemplo disso. Na fabricação de ornamentos banhados a ouro, uma reação redox é usada para aplicar uma fina camada de material na superfície do objeto. Este processo também é conhecido como galvanoplastia. (W3spoint.com, 2021)

reações Redox em Biologia

Qual é o propósito das reações redox na célula? Muitos processos biológicos envolvem reações redox, como na respiração celular e fotossíntese.

respiração Celular

respiração Celular (C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O) é a oxidação da glicose em dióxido de carbono (CO2) e a redução do oxigênio (O2) para a água (H2O). O método de respiração celular redox está relacionado à redução e oxidação de NAD+ em NADH e vice-versa. Abaixo está um diagrama esquemático da respiração celular.

o ciclo do ácido cítrico e a cadeia de transporte de elétrons — Figura 2: o ciclo do ácido cítrico (esquerda) e a cadeia de transporte de elétrons (direita) são mostrados para ilustrar as reações redox. Fonte Da Imagem: ciclo de ácido cítrico Por OpenStax e cadeia de transporte de elétrons por fvasconcellos, licenças CC, modificado por Maria Victoria Gonzaga de Biologia Online.

fotossíntese

em reações redox na fotossíntese (6 CO2 + 6 H2o + energia luminosa → C6H12O6 + 6 O2), O dióxido de carbono é reduzido em açúcar e a oxidação da água dá oxigênio molecular. O número de elétrons no oxigênio é 8. Embora a respiração celular e a fotossíntese pareçam reações opostas, esses dois processos não são reversos um do outro.

ler: Fotossíntese-fotólise e Fixação De Carbono

o processo de fotossíntese — Figura 3: a fotossíntese envolve a perda e o ganho de elétrons, que ao contrário da respiração celular, é impulsionado pela luz (fóton).

Redox Ciclismo

Uma ampla variedade de compostos aromáticos são reduzidos com a ajuda de enzimas para a formação de radicais livres. Os radicais livres têm um ou mais elétrons do que seus pais. O doador de elétrons pode ser qualquer flavoenzima ou sua coenzima. Uma vez após a formação, os radicais livres na forma de Ânions reduziram o oxigênio em superóxido, e também o composto pai (original) não afetado é renovado. No geral, nesta reação, há oxidação na flavoenzima coenzima e redução no oxigênio molecular para a formação de superóxido. Esse comportamento catalítico é denominado Ciclismo Redox.

reações Redox em Geologia

em geologia, a reação redox tem muitos usos como:

Mobilização de minerais
Formação de minerais
ambientes Deposicionais

Na cor das rochas, o estado redox é visível. A rocha oxidante tinha uma cor vermelha. Quando um líquido ou fluido redutor é passado para a rocha, dá cor verde ou branca. O líquido ou fluido redutor tinha minerais contendo urânio. Mármores Moqui e depósitos de urânio são alguns exemplos de depósitos formados a partir de reações redox geológicas.

reações Redox em solos

em uma reação redox, há oxidação simultânea e reação de redução. Um exemplo de reação redox no solo é a oxidação do ferroso ao ferro férrico pela redução do oxigênio na presença de água. (Natureza, 2021)

equilibrando reações Redox

o seguinte explica como equilibrar uma equação redox ou como fazer reações redox ou reações redox em soluções básicas.

passo I: escreva a equação desequilibrada.
passo II: Isolar a reacção redox em duas meia-reações
Dar oxidação número para cada átomo
pesquisar e escrever a redox casais
Combinar a redox casais em duas meia-reações
Passo III: Balanceamento de meia-reações
Equilíbrio de todos os átomos, exceto H2 e O2
Equilíbrio de todos os átomos de O2 com água H2O
Balanço de átomos de hidrogênio com H+
Adicionar 1 OH!– de cada lado de H+ para uma média
Passo IV: Equilíbrio entre o número de elétrons
Passo V: Na meia-reação, fazer elétron perda igual de elétrons ganho
Passo VI: Juntos, adicione meias-reações
etapa VII: Simplifique a equação
no final, verifique se todas as cargas e elementos estão equilibrados. Para facilitar, uma calculadora de reação redox online ou calculadora de Estado de oxidação também é usada para balanceamento de equações.

como encontrar números de oxidação? A seguir estão algumas regras de número de oxidação:

1. Zero é o número de oxidação de elementos livres.
2. A carga em um íon é equivalente ao número de oxidação de íons mono-atômicos.
3. A carga nos íons também é equivalente ao número de oxidação dos íons poliatômicos.
4. O número de oxidação do hidrogênio é +1, no entanto, quando está em um composto com algum elemento eletronegativo, o número de oxidação muda para -1.
5. O número de oxidação de oxigênio é -2, mas em peróxidos, é -1.
6. O número de oxidação de carbono varia amplamente. Em CH4 é -4 enquanto em CO2 é + 4
7. O elemento do grupo 1 tinha o número de oxidação + 1.
8. O elemento do grupo 2 tinha o número de oxidação + 2.
9. O elemento do grupo 17 tinha o número de oxidação -1.
10. Em um composto neutro, o número total de oxidação de todos os átomos é zero.

VRChemistry. (2021). Reações Redox e potencial eletroquímico. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://vrchemistry.chem.ox.ac.uk/potential/text/redox1.htm
Generalic, E. (2021). EQUILIBRANDO REAÇÕES REDOX. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://www.periodni.com/half-reaction_method.php
MindTouch, P. B. (2021). Reações de oxidação-redução recuperadas 04 Nov, 2021, de https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/eletroquímica/Redox_química/oxidação-Reduction_Reactions
Nature, S. (2021). Reações Redox e diagramas no solo. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-1-4020-3995-9_477
Olson, M. V. (2021). reação de oxidação-redução. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction/General-theory
W3spoint.com. (2021). Reação Redox em eletroquímica. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://www.w3spoint.com/
Socratic.org. (2021). Calcule o número de oxidação de um elemento em um composto. Consultado em 04 de Novembro de 2021, de https://socratic.org/questions/how-do-you-calculate-the-oxidation-number-of-an-element-in-a-compound