Nox em Estruturas Complexas e Nox Médio

O Nox (número de oxidação) é a carga que um elemento adquire ao fazer uma ligação iônica, ou o caráter parcial que ele adquire ao fazer uma ligação covalente.

Os textos “Conceito de Número de Oxidação (Nox)” e “Determinação do Número de Oxidação (Nox)” mostram como calcular o Nox de substâncias mais simples. Porém, existem casos de estruturas mais complexas, como os compostos orgânicos, que possuem vários átomos de um mesmo elemento ligados de diferentes maneiras entre si ou com outros elementos químicos.

Os compostos orgânicos são normalmente formados por carbono e hidrogênio, mas aparecem também com muita frequência o oxigênio e o nitrogênio. Assim, visto que possuem vários átomos de carbono em suas estruturas, cada um deles apresenta Nox diferentes, dependendo dos elementos com os quais estão ligados.

Por exemplo, vejamos como determinar o Nox para cada um dos carbonos presentes na estrutura da glicose abaixo:

    OH  OH  OH   H   OH   O 
     │     │     │    │     │    ║
H─ C ─ C ─ C ─ C ─ C ─ C
     │     │     │    │     │     │
     H     H    H    OH  H     H

Vamos primeiramente numerar os carbonos para diferenciá-los, começando do carbono da extremidade que está realizando uma dupla ligação com o oxigênio, isto é, o carbono do grupo carbonila:

      OH   OH   OH     H    OH   O 
      │        │      │      │     │     ║
H─ C⁶ ─ C⁵ ─ C⁴ ─ C³ ─ C² ─ C¹
      │        │      │      │     │     │
      H       H       H   OH     H     H

Observe que o carbono 1 está ligado a um hidrogênio, a um oxigênio e a outro carbono, conforme mostrado a seguir. Porém, sua ligação com o outro carbono não interfere no seu Nox, pois ambos possuem a mesma eletronegatividade.

         O → Nox = -2
        ║
C² ─ C¹→ Nox = x
        │
        H → Nox = +1

Na ligação C e H, o carbono é mais eletronegativo que o H, recebendo um elétron dele. Já no caso da ligação C e O, o oxigênio é o mais eletronegativo, retirando dois elétrons do carbono. Assim, o Nox desse carbono será dado pela consideração do total de perdas e ganhos de elétrons, isto é, se ele ganhou um elétron e perdeu dois, então seu Nox é igual a +1.

Observemos agora o carbono de número 2:

        OH  → Nox = -1
        │     
C³ ─ C² ─ C¹
        │     
        H → Nox = +1

Esse carbono recebeu um elétron do H e perdeu um elétron para a hidroxila (OH); com isso, seu Nox resultante é igual a zero.

Veja que os carbonos 3, 4 e 5 realizam exatamente as mesmas ligações que o carbono 2; de modo que seus Nox também são iguais a zero. Resta descobrir o Nox do carbono 6:

        OH  → Nox = -1
        │    
C⁵ ─ C⁶ ─ H → Nox = +1
        │    
        H   → Nox = +1

Visto que ele recebe um elétron de cada H, sendo, portanto, dois elétrons recebidos; e perde um elétron para o OH, seu Nox é igual a -1.

Se quisermos calcular o Nox médio do carbono na glicose, basta somar todos os Nox e dividir pela quantidade de carbonos, conforme mostrado a seguir:

Nox dos seis carbonos → C⁶ ─ C⁵ ─ C⁴ ─ C³ ─ C² ─ C¹
                                        -1       0        0       0        0     +1 

Nox médio→ (-1) + (0) + (+1) = zero
                                6

Mas e se não conhecermos a estrutura do composto, como faremos para determinar o Nox?

Nesse caso, não é possível determinar o Nox para cada um dos elementos, mas é possível determinar o Nox médio a partir da fórmula molecular. Veja como isso é feito com a fórmula molecular da própria glicose (C₆H₁₂O₆):

C₆           H₁₂             O₆
6x + 12. (+1)+ 6 . (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 – 12
x = 0

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química