Oxidação: o que é, como ocorre a reação e exemplos

Carolina Batista

Professora de Química

A oxidação é uma reação química caracterizada pela perda de elétrons em átomos, íons e moléculas. O processo de oxidação também provoca o aumento do número de oxidação (nox) nas espécies químicas.

O termo oxidação foi inicialmente criado para denominar as reações nas quais o oxigênio era o reagente. Porém, descobriu-se que em alguns casos, ocorriam na ausência desse elemento. Como o termo já era amplamente conhecido, continuou em uso.

Portanto, na Química, quando dizemos que um material foi oxidado isso significa que ele perdeu elétrons.

As reações de oxidação ocorrem simultaneamente com as reações de redução. Por isso, em conjunto, são chamadas de oxirredução (redox), na qual existe a transferência de elétrons.

Em reações de oxirredução, o agente oxidante é o que aceita os elétrons, sofrendo redução. O agente redutor perde os elétrons e sofre oxidação. Portanto, oxidação e redução são reações opostas.

Como exemplo, observe a reação de formação do ácido clorídrico:

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Os reagentes H₂ e Cl₂são substâncias simples e, por isso, apresentam nox igual a 0. O produto é uma substância composta e deve também apresentar nox igual a 0. Logo, o nox do hidrogênio é +1 e do cloro é -1.

Essa equação geral pode ser escrita em semirreações:

Semirreação de oxidação: H₂ → 2H⁺ + 2e^-
Semirreação de redução: Cl₂+ 2e^- → 2Cl^-

Note que:

O hidrogênio (H) é a substância que sofre oxidação, perde elétrons, aumenta nox e é o agente redutor.
O cloro (Cl) é a substância que sofre redução, ganha elétrons, diminui nox e é o agente oxidante.

Reação de oxidação

O ferro (Fe) é um metal que facilmente sofre oxidação. Essa reação ocorre devido o contato com o oxigênio (O₂) do ar e a água (H₂O). A corrosão é o desgaste do metal, em virtude da oxidação e, então, forma-se a ferrugem.

Na reação de oxirredução para formação da ferrugem o nox do ferro passou de 0 para +3:
2Fe_(s)+ 3/4O_2(g) + 3H₂O_(v) → 2Fe(OH)_3(s).

Nesse processo, o ferro perde dois elétrons ao sofrer a oxidação: Fe_(s)→ Fe³⁺+ 3e^-.
Já o oxigênio é a espécie que sofre redução: 3/4O₂+ 3H₂O + 6e^- → 6OH^-.

A ferrugem, substância de coloração castanha, é formada por compostos de hidróxido de ferro III (Fe(OH)₃) e óxidos de ferro hidratado (Fe₂O₃.3H₂O).

oxidação do ferro e formação da ferrugem — Ferro oxidado em contato com o ar e formação da ferrugem

A galvanização é uma técnica utilizada para proteger o ferro e outros materiais metálicos, como o aço, da oxidação. Ela consiste no revestimento com zinco metálico, um metal resistente à corrosão. Entretanto, é um processo caro, tornando-se inviável em alguns casos.

Assim, os cascos de navios e plataformas metálicas recebem blocos de magnésio metálico que impedem a oxidação do ferro. O magnésio é considerado um metal de sacrifício e precisa ser substituído de tempos em tempos, quando sofre desgaste.

Em alguns casos, a pintura também pode proteger o metal da oxidação, embora não seja tão eficiente.

Saiba mais sobre oxidação e redução.

Exemplos de oxidação

Além dos metais, a oxidação também pode ocorrer com outros compostos químicos, como hidrocarbonetos, especialmente os alcenos. São exemplos de oxidação as reações de combustão, ozonólise, oxidação branda e oxidação energética.

Combustão

A combustão é uma reação química de uma substância com oxigênio, na qual culmina com a produção de luz e calor. O oxigênio é denominado comburente. A substância com carbono é o combustível.

O oxigênio, que tem como função oxidar o combustível, é o agente oxidante da combustão.

A combustão pode ser completa ou incompleta. Saiba a diferença entre as duas formas:

Combustão Completa:

CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2 H₂O_(g)+ calor

Ocorre quando há suprimento suficiente de oxigênio. Ao final da reação, formam-se dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O).

Combustão Incompleta:

CH_4(g) + 3/2O_2(g) → CO_(g) + 2H₂O_(g)

Não há suprimento suficiente de oxigênio, formam-se monóxido de carbono (CO) e água (H₂O).

Ozonólise

Nesse tipo de reação, o ozônio (O₃) é o reagente que causa a oxidação dos alcenos. Ocorre a quebra da ligação dupla dos alcenos e a formação de compostos carbonilados, como aldeídos e cetonas.

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Oxidação Branda

A oxidação branda ocorre quando o agente oxidante é um composto como o permanganato de potássio (KMnO₄), presente em solução aquosa, diluída e resfriada, neutra ou ligeramente básica.

Esse tipo de oxidação ocorre com o uso do Teste de Baeyer, usado para diferenciar alcenos de ciclanos isômeros.

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Oxidação Energética

Nesse tipo de oxidação, o permanganato de potássio encontra-se em meio mais quente e ácido, tornando a reação mais energética. Os agentes oxidantes energéticos podem romper a ligação dupla dos alcenos.

Conforme a estrutura do alceno, podem ser formados cetonas e ácidos carboxílicos.

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Referências Bibliográficas

FONSECA, M. R. M. Química, 2. 1. ed. São Paulo : Ática, 2013.

SANTOS, W.L.P; MOL, G.S. Química cidadã, 3. 2. ed. São Paulo: Editora AJS, 2013.

USBERCO, J. Conecte química, 2: química. - 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2014.

Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

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