O que é um agente redutor?

Um agente redutor é um termo em química que se refere a um átomo que doa elétrons em uma reação de redução da oxidação. Diz-se que o átomo que ganha esses elétrons é reduzido. O átomo reduzido é chamado agente oxidante; são necessários elétrons do átomo oxidado, que é outro nome para o agente redutor.

Se um elétron deixa um átomo, ele deve ir para outro lugar, de modo que os processos de oxidação e redução andam de mãos dadas. Juntos, eles formam uma classe de reações chamadas reações de oxidação-redução, também conhecidas como reações redox. Essas reações geram um fluxo de elétrons e, portanto, têm potencial elétrico.

Os cientistas podem aproveitar o potencial das reações de redução da oxidação para criar eletricidade. Este é o conceito por trás da bateria de batata, um experimento científico comum. O experimentador coloca um chumbo de zinco e um chumbo de cobre na batata. Os íons flutuantes na batata facilitam o fluxo de elétrons entre as duas derivações, impedindo o acúmulo de carga positiva em torno das derivações que interromperiam a reação. Os elétrons fluem do chumbo que atua como agente redutor para o chumbo que atua como agente oxidante; no processo, os átomos do chumbo redutor entram na solução da batata, enquanto os íons ao redor do chumbo oxidante são convertidos em metal na superfície do chumbo original.

Se um átomo é um agente oxidante em uma reação, seria um agente redutor se a reação fosse revertida. Se um átomo age como um agente oxidante ou um agente redutor depende da direção na qual a reação é espontânea. As reações ocorrem espontaneamente se seus produtos são relativamente mais estáveis ​​que seus reagentes. Os cientistas podem prever a espontaneidade das reações de redução da oxidação com base em seu potencial elétrico.

Para avaliar uma potencial reação de redução da oxidação, os cientistas primeiro dividem a reação em meias reações, que representam a perda de elétrons, ou redução. No caso da batata, o zinco e o cobre podem formar íons com uma carga positiva de 2. Assim, as meias reações são Zn ⁺² + 2e ^- -> Zn e Cu ⁺² + 2e ^- -> Cu.

O próximo passo é encontrar a direção do fluxo de elétrons. O experimentador faz isso usando uma tabela de potenciais de redução padrão, que fornece um potencial para cada meia reação. Se a direção da meia reação é invertida, seu potencial tem a mesma magnitude, mas seu sinal muda. O potencial para a meia reação do zinco é de -0,76 volts, enquanto o do cobre é de 0,34 volts.

Isso significa que o zinco é um agente redutor mais forte que o cobre; portanto, nessa reação, o zinco atua como agente redutor. A reação geral na bateria de batata é Zn + Cu ⁺² -> Zn ⁺² + Cu, que gera 1,10 volts de eletricidade no fio que conecta os fios. Se o chumbo de zinco fosse substituído por um chumbo de prata, no entanto, o cobre seria o agente redutor, uma vez que a meia reação da prata, Ag ⁺ + e ^- , tem um potencial de redução padrão de 0,80 volts. A bateria geraria 0,46 volts.