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Reações de oxirredução envolvendo água oxigenada

Química

As reações de oxirredução envolvendo a água oxigenada como reagente constituem casos particulares de reações, pois ela pode atuar como agente redutor e também como oxidante.
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As reações de oxirredução que ocorrem com a presença da água oxigenada (solução aquosa de peróxido de hidrogênio – H2O2(aq)) constituem um caso especial que deve ser analisado separadamente, principalmente quanto ao seu balanceamento. Isso acontece porque os oxigênios da água oxigenada, que têm Nox igual a -1, tanto podem se oxidar, como se reduzir.

Por exemplo, vejamos dois casos em que ela se comporta primeiro como agente oxidante (se reduzindo) e depois como agente redutor (se oxidando):

  • Agente oxidante: sempre que a água oxigenada se reduz, agindo como agente oxidante, ela gera água como produto.

Se adicionarmos uma solução de água oxigenada a uma solução contendo íons iodeto (I-) em meio ácido, teremos:

H2O2(aq) + I-(aq) +H+(aq) → H2O(l) + I2(s)

Veja que se formou água e iodo. Mas para conferir se a água oxigenada atuou realmente como agente oxidante e se reduziu, observe a determinação dos números de oxidação (Nox):*

Água oxigenada reduzindo e atuando como agente oxidante

O Nox do oxigênio da água oxigenada diminuiu de -1 para -2, sendo que ele recebeu 1 elétron. Porém, como temos dois oxigênios em cada molécula de água oxigenada (H2O2), a variação do Nox será igual a 2.

Assim, conforme mostrado no texto “Balanceamento por oxirredução”, um passo necessário para se balancear as reações pelo método de oxirredução é inverter os valores das variações dos Nox pelos coeficientes, ficando, nesse caso, da seguinte forma:

* H2O2 = 2 (∆Nox) = 2 → 2 será o coeficiente do I-;

* I-= ∆Nox = 1 → 1 será o coeficiente do H2O2.

Desse modo, temos:

1 H2O2(aq) + 2 I-(aq) + H+(aq) → H2O(l) + I2(s)

Acertando os demais coeficientes pelo balanceamento por tentativas:

  • Visto que há dois átomos de oxigênio no 1º membro, o coeficiente da água no 2º membro terá que ser igual a 2. E como existem também dois íons iodeto no 1º membro, o coeficiente do iodo no 2º membro será 1. Não se esqueça de que temos que multiplicar o índice pelo coeficiente para saber a quantidade correta de átomos e íons em cada membro:

1 H2O2(aq) + 2 I-(aq) +H+(aq) → 2 H2O(l) + 1 I2(s)

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  • Agora só resta balancear o cátion hidrogênio do 1º membro, sendo que seu coeficiente terá que ser igual a 2, pois no 2º membro tem 4 hidrogênios e no 1º membro já tem dois:

1 H2O2(aq) + 2 I-(aq) +2 H+(aq) → 2 H2O(l) + 1 I2(s)

  • Agente redutor: sempre que a água oxigenada se oxida, agindo como agente redutor, ela gera oxigênio (O2) como produto.

Um exemplo em que a água oxigenada é redutora é quando ela entra em contato com o permanganato de potássio (KMnO4). Essa substância tem uma cor violeta bastante característica, mas ao entrar em contato com a água oxigenada ela fica incolor. Isso ocorre porque todo manganês presente no íon MnO4- da solução de permanganato é reduzido, originando o íon Mn2+, conforme mostrado a seguir:

+1    -1          +7   -2           +1       0            +2             +1  -2
H2O2 + MnO4-+ H+ → O2 + Mn2++ H2O

Calculando o Nox, vemos que realmente o oxigênio da água oxigenada se oxida e causa a redução do manganês:

Água oxigenada oxidando e atuando como agente redutor

Da mesma forma que no exemplo anterior, o ∆Nox da água oxigenada será igual a 2, pois são dois oxigênios e cada um perde um elétron. Por isso, temos:

* O2 = 2 (∆Nox) = 2 → 2 será o coeficiente do MnO4-;

* MnO4- = ∆Nox = 5 → 5 será o coeficiente do O2.

E como todo O2 é proveniente da água oxigenada, as duas substâncias apresentam o mesmo coeficiente:

5 H2O2 + 2MnO4-+ H+5 O2 + Mn2++ H2O

Balanceando pelo método de tentativas, temos:

5 H2O2 + 2 MnO4-+ 6 H+ → 5 O2 + 2 Mn2++ 8 H2O


* Para esclarecer quaisquer dúvidas sobre como calcular o número de oxidação (Nox) dos átomos e íons de uma reação, leia o texto “Determinação do Número de Oxidação (Nox)”.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

A água oxigenada pode se comportar como agente oxidante ou redutor, dependendo das reações das quais participa
A água oxigenada pode se comportar como agente oxidante ou redutor, dependendo das reações das quais participa

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Reações de oxirredução envolvendo água oxigenada"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm. Acesso em 19 de outubro de 2019.

Lista de Exercícios
Questão 1

Considere a equação balanceada a seguir:

Cr2O7-2(aq) + 3H2O2(l) + 8H+(aq) → 2Cr3+(aq) + 3 O2(g) + 7 H2O(l)

Podemos afirmar que o peróxido de hidrogênio atua no processo como:

a) uma molécula cuja carga total é -2

b) uma molécula cuja carga total é -1.

c) uma substância que sofre oxidação.

d) Agente redutor.

e) Agente oxidante.

Questão 2

Considere as equações químicas a seguir:

I- 1 H2O2(aq) + 2 I-(aq) + H+(aq) → 2 H2O(l) + 1 I2(s)

II- 2 CrCl3+ 10 NaOH + 3 H2O2 → 2 Na2CrO4 + 6 NaCl + 1 H2O

III- 1 Ag2O + 1 H2O2 → 2 Ag + 1 H2O + 1 O2

IV- 1 H2O2(aq) + 2 I-(aq) +2 H+(aq) → 2 H2O(l) + 1 I2(s)

V- 5 H2O2 + 2 MnO4- + 6 H+ → 5 O2 + 2 Mn2+ + 8 H2O

Em quais delas a água oxigenada atua como agente redutor?

a) I e II.

b) I e III.

c) II e IV.

d) IV e V.

e) III e V.

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