Número de oxidação (NOX)

O número de oxidação (NOX) é a carga que um elemento adquire ao realizar uma ligação química. Também é conhecido como “estado de oxidação”, e faz referência ao número de elétrons perdidos ou ganhados para o estabelecimento da ligação química. No caso de ligações covalentes, admite-se que o NOX é numericamente igual ao número de ligações estabelecidas.

O número de oxidação (NOX) pode ser determinado por regras específicas, bem como por elementos de carga fixa, ou seja, que sempre adquirem a mesma carga, independentemente do ambiente químico em que se encontram.

Leia também: Oxirredução — reação química em que há a ocorrência de oxidação e redução de átomos

Resumo sobre número de oxidação (NOX)

• O número de oxidação (NOX) é a carga que um elemento adquire ao realizar uma ligação química.
• Também é chamado de “estado de oxidação” e está ligado ao número de elétrons ganhados ou perdidos após a formação do composto químico.
• Alguns elementos possuem sempre o mesmo NOX ao formarem um composto, sendo conhecidos como elementos de NOX fixo.
• Todo elemento em uma substância simples tem NOX igual a zero.
• Em uma substância composta, o somatório do NOX dos elementos é igual à carga total dessa substância.

O que é número de oxidação (NOX)?

O número de oxidação é a carga que o elemento adquire ao realizar uma ligação química. Em compostos iônicos, o número de oxidação é numericamente igual à carga do íon, uma vez que essa carga demonstra o número de elétrons perdidos ou ganhados para o estabelecimento da ligação.

Já em compostos covalentes, nos quais não há perda e ganho de elétrons, ou seja, não há íons, admite-se que a carga é numericamente igual ao número de ligações estabelecidas até a completa estabilidade do átomo. A carga negativa ficará para o átomo mais eletronegativo, enquanto a carga positiva ficará para o mais eletropositivo.

Os autores de língua inglesa comumente tratam número de oxidação como sinônimo de “estado de oxidação” (oxidation state).

Tabela de NOX

Alguns elementos da Tabela Periódica sempre adquirem o mesmo NOX, independentemente do ambiente químico em que se encontram, ou seja, sempre adquirirão a mesma carga ao estabelecerem ligações químicas. São os seguintes:

Outros elementos possuem quase sempre a mesma carga, porém com raras exceções.

• Os halogênios (não contando o flúor, obviamente, pois ele tem carga fixa), apresentarão a carga -1 na ausência de oxigênio. Isso pelo fato de o oxigênio ser mais eletronegativo que tais elementos e, por isso, fará com que esses halogênios adquiram carga positiva.
• O oxigênio apresentará carga igual a -2, salvo em peróxidos (O₂^2-), superóxidos (O₂^4-) e quando ligado ao flúor (O₂F₂).
• Já o hidrogênio apresentará carga igual a +1, salvo em hidretos metálicos (M_xH_y), em que o hidrogênio adquire carga igual a -1.

Regras do número de oxidação

Para realizar o cálculo de qualquer número de oxidação, é preciso seguir, antes de mais nada, algumas regras. São elas:

• Em substâncias simples, o número de oxidação dos elementos é igual a zero.

Por exemplo, o NOX do oxigênio no gás oxigênio (O₂) é igual a zero, pois essa é uma substância simples.

• O NOX de um íon é numericamente igual a sua carga.

Assim sendo, para o íon férrico (Fe³⁺), consideramos que o seu NOX é igual a +3.

• O somatório dos NOX em uma substância composta neutra é igual a zero.

Por exemplo, no H₂SO₄, o somatório dos números de oxidação dos dois átomos de hidrogênio, do átomo de enxofre e dos quatro átomos de oxigênio tem que ser igual a zero.

• O somatório dos NOX em um íon poliatômico é igual a sua carga total.

Por exemplo, no NH₄⁺, o somatório do número de oxidação do nitrogênio e dos quatro átomos de hidrogênio tem que ser igual a +1.

Como determinar o NOX?

Para determinar o NOX é muito simples, basta atentar-se aos elementos que possuem NOX fixo bem como às regras estabelecidas previamente.

Exemplo:

Qual seria o NOX do elemento fósforo (P) no H₃PO₄?

Sendo um elemento composto e neutro, podemos escrever que:

3(NOX_H) + NOX_P + 4(NOX_O) = 0

O hidrogênio não está em um hidreto metálico, por isso, sua carga é +1. Assim como a carga do oxigênio é igual a -2, já que não se trata de um peróxido, de um superóxido, nem está havendo ligação com o flúor. Assim, substituindo-se os valores:

3(+1) + NOX_P + 4(-2) = 0

+3 + NOX_P + (-8) = 0

NOX_P – 5 = 0

NOX_P = +5

Leia também: Diferença entre agente redutor e agente oxidante

Exercícios resolvidos sobre o número de oxidação (NOX)

Questão 1

(Uerj 2018) Em estações de tratamento de água, é feita a adição de compostos de flúor para prevenir a formação de cáries. Dentre os compostos mais utilizados, destaca-se o ácido fluossilícico, cuja fórmula molecular corresponde a H₂SiF₆.

O número de oxidação do silício nessa molécula é igual a:

A) +1

B) +2

C) +4

D) +6

Resposta: Letra C

Seguindo as regras, o H₂SiF₆ é uma substância composta neutra, assim:

2(NOX_H) + NOX_Si + 6(NOX_F) = 0

Não estando o hidrogênio em um hidreto metálico, sua carga é igual a +1. O flúor tem carga fixa, sendo sempre igual a -1, logo:

2(+1) + NOX_Si + 6(-1) = 0

+2 + NOX_Si + (-6) = 0

NOX_Si – 4 = 0

NOX_Si = +4

Questão 2

(Unisc Medicina 2023) A água oxigenada é um antisséptico e desinfetante de uso local, podendo ser usado na limpeza de feridas. Apresenta grande versatilidade, inúmeras aplicações.

Para essa substância, a única alternativa incorreta é:

1. Sua fórmula é H₂O₂.
2. O número de oxidação do oxigênio é -1.
3. O número de oxidação do oxigênio é -2.
4. Apresenta 3 ligações sigma (σ).
5. Pode ser empregada para clareamento de roupas e superfícies.

Resposta: Letra B

O oxigênio, quando em peróxidos, apresenta número de oxidação igual a -1.

Fontes:

DO CANTO, E. L.; LEITE, L. L. C.; CANTO, L. C. Química – na abordagem do cotidiano. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2021.

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – IUPAC. Glossary of terms used in physical organic chemistry. Pure and Applied Chemistry, Reino Unido, v. 66, n. 5, p. 1077-1184, 1994.