Número de oxidação (Nox): o que é, como calcular e exercícios

Carolina Batista
Carolina Batista
Professora de Química

O número de oxidação (nox) corresponde à carga elétrica dos átomos ou íons, ou seja, é o número que identifica os elétrons que a espécie química perdeu ou ganhou ao estabelecer uma ligação química. Os elementos tendem a ganhar, compartilhar ou perder elétrons com o objetivo de se tornarem estáveis.

Nas reações de oxirredução, o número de oxidação evidencia a transferência de elétrons:

  • Oxidação: perda de elétrons e aumento do número de oxidação.
  • Redução: ganho de elétrons e redução do número de oxidação.

O conceito de número de oxidação possui relação com a eletronegatividade, ou seja, a tendência que o átomo do elemento apresenta para atrair elétrons quando ligado a outro átomo.

Por exemplo, os metais são pouco eletronegativos, enquanto os ametais são bastante eletronegativos. Sendo assim, átomos de metais tendem a doar elétrons e ametais são propensos a recebê-los.

As principais regras para os números de oxidação são:

  • O nox das substâncias simples, como Fe, Al, H2 e O2, é igual a 0;
  • O nox de íons monoatômicos, como Na+, Zn2+ e Al3+, é igual a carga do íon;
  • A soma algébrica do nox dos elementos de íons poliatômicos, como NO3- e SO42-, é igual a carga do íon;
  • A soma algébrica do nox dos elementos de substâncias iônicas ou moleculares, como NaCl e H2O, é sempre é igual a 0.

Tabela de nox

Elemento Nox fixo Exemplo
Metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr) +1 espaço Na Cl espaço em branco com mais 1 sobrescrito espaço
Metais alcalinoterrosos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra) +2 espaço Ca O espaço em branco com mais 2 sobrescrito
Halogênios (F, Cl, Br e I) -1 espaço H Br espaço espaço espaço espaço em branco com sinal de subtracção 1 sobrescrito
Prata (Ag) +1 espaço Ag Cl espaço em branco com mais 1 sobrescrito espaço
Zinco (Zn) +2 espaço Zn O espaço em branco com mais 2 sobrescrito espaço
Alumínio (Al) +3 espaço Al Cl com 3 subscrito espaço em branco com mais 3 sobrescrito espaço
Hidrogênio (H) +1

(ligado a ametais)
espaço H Cl espaço em branco com mais 1 sobrescrito espaço
Oxigênio (O) -2

(em substâncias
compostas)
espaço H com 2 subscrito O espaço espaço espaço espaço espaço espaço em branco com sinal de subtracção 2 sobrescrito

Essas informações são úteis para determinar o número de oxidação dos átomos de outros elementos.

Leia também: O que é oxidação?

Como determinar o nox?

Como o número de oxidação varia conforme cada elemento químico, para descobrir o nox existe um conjunto de regras que devem ser seguidas:

1. Elementos com nox fixo

Alguns elementos apresentam nox fixo nos compostos em que fazem parte. É o caso dos elementos que fazem parte dos grupos de metais alcalinos, alcalinoterrosos e halogênios, além de outros elementos, como zinco, alumínio e prata.

2. Nox de substâncias simples

O nox de cada átomo em uma substância simples é sempre igual a zero. Isso ocorre porque não existe diferença de eletronegatividade entre os elementos.

Exemplos: Fe, Zn, Au, H2, O2. Todos esses elementos possuem nox igual a 0.

3. Nox de compostos iônicos e moleculares

A soma dos nox de todos os átomos constituintes de um composto iônico ou molecular é sempre zero.

Exemplos: NaCl, AgI e CaO

espaço Na espaço Cl pilha pilha mais 1 espaço sinal de subtracção 1 espaço com chave inferior abaixo com zero abaixo espaço espaço espaço espaço Ag espaço I pilha pilha mais 1 espaço sinal de subtracção 1 espaço com chave inferior abaixo com zero abaixo espaço espaço Ca espaço O pilha pilha mais 2 espaço sinal de subtracção 2 espaço com chave inferior abaixo com zero abaixo espaço

No caso do hidrogênio em seus compostos, o número de oxidação é sempre +1, exceto quando ocorrem hidretos metálicos, como NaH, onde o nox é -1.

No caso do oxigênio em seus compostos, o número de oxidação é -2. A exceção ocorre com o fluoreto de oxigênio (OF2), no qual o nox é +2, e nos peróxidos, onde o nox é -1.

4. Nox de íons monoatômicos

O número de oxidação de um íon monoatômico é sempre igual à sua própria carga. Exemplos:

K à potência de plus sign espaço igual a espaço mais 1 espaço F à potência de minus sign espaço igual a espaço sinal de subtracção 1 espaço N à potência de sinal de subtracção 3 fim do exponencial espaço igual a espaço sinal de subtracção 3

5. Nox de íons compostos

Em íons compostos a soma dos números de oxidação dos elementos que compõem o íon é sempre igual à sua carga. A partir disso, podemos calcular o nox de um dos componentes.

Exemplo: Cr2O72-

Cr2 O7
2 . x 7 . (-2)
2x -14

2x + (-14) = -2
2x -14 = -2
2x = 14 - 2
2x = 12
x = 12/2
x = 6

Sendo assim, o íon dicromato (Cr2O72-) apresenta nox -2. No composto, o cromo apresenta nox +6 e o oxigênio -2.

Leia também: camada de valência

Exercícios resolvidos sobre nox

Questão 1

(FGV) Dadas as seguintes espécies químicas: H2S, SO2, H2SO4, H2SO3 e S8, podemos dizer que o número de oxidação do enxofre (S) nessas substâncias é, respectivamente:

a) +2, +2, +6, +6, -2
b) -2, +4, +6, +4, 0
c) +2, +4, +4, +6, -2
d) +2, +4, +4, +4, 0
e) -2, +2, +6, +4, 0

b) -2, +4, +6, +4, 0

H2S
O nox do enxofre é -2, pois o nox do hidrogênio é +1 já que ele está ligado a um elemento mais eletronegativo.

H2 S
2 . (+1) x
2 x

2 + x = 0
x = -2

SO2
O nox do enxofre é +4, pois o nox do oxigênio em substâncias compostas é -2.

S O2
x 2 . (-2)
x -4

x + (-4) = 0
x - 4 = 0
x = 4

H2SO4
O nox do enxofre é +6, pois o nox do oxigênio é -2 e do hidrogênio é +1. Sendo assim:

H2 S O4
2 . (+1) x 4 . (-2)
2 x -8

2 + x + (-8) = 0
2 + x - 8 = 0
x = 8 - 2
x = 6

H2SO3O nox do enxofre é +4, pois o nox do oxigênio é -2 e do hidrogênio é +1. Sendo assim:

H2 S O3

2 . (+1)

x

3 . (-2)

2

x

-6

2 + x + (-6) = 0
2 + x - 6 = 0
x = 6 - 2
x = 4

S8
O nox de substâncias simples é igual a 0.

Questão 2

(UFSCar) Os números de oxidação do enxofre em H2S, S8 e Na2SO3 são, respectivamente:

a) +2, -8 e -4.
b) -2, zero, e +4.
c) zero, -4 e +3.
d) +1, -2 e -3.
e) -6, +8 e -5

b) -2, zero, e +4.

H2S
O nox do enxofre é -2, pois o nox do hidrogênio é +1 já que ele está ligado a um elemento mais eletronegativo.

H2 S

2 . (+1)

x
2 x

2 + x = 0
x = -2

S8
Como não há diferença de eletronegatividade, o nox da substância simples é 0.

Na2SO3
O nox do enxofre é +4, pois o nox do sódio é +1 e do oxigênio é -2.

Na2 S O3
2 . (+1) x 3 . (-2)
2 x -6

2 + x + (-6) = 0
x - 4 = 0
x = 4

Questão 3

(PUC-MG) O número de oxidação (Nox) de um elemento quantifica seu estado de oxidação. Qual é o Nox de Cr no ânion Cr2O72-?

a) +3
b) +5
c) +6
d) +7

c) +6

Em um íon poliatômico, o somatório do nox dos elementos que o compõem é igual a carga do íon. Sendo assim:

Cr2 O7
2. x 7 . (-2)
2x -14

2x + (-14) = -2
2x -14 = -2
2x = 14 - 2
2x = 12
x = 12/2
x = 6

Questão 4

(PUC-RS) O número de oxidação do átomo de carbono nas estruturas CH4, HCHO e CO32- é, respectivamente:

a) +4 0 -4
b) -4 0 +4
c) 0 +4 -4
d) -4 -4 0
e) +4 +4 -4

b) -4 0 +4

CH4
O nox do carbono é +4, pois o nox do hidrogênio é +1 já que ele está ligado a um elemento mais eletronegativo.

C H4
x 4 . (+1)
x 4

x + 4 = 0
x = -4

HCHO
O nox do carbono é 0, pois o nox do hidrogênio é +1, já que ele está ligado a um elemento mais eletronegativo, e do oxigênio é -2.

H C H O
+1 x +1 -2

1 + x + 1 + (-2) = 0
x + 2 - 2 = 0
x = 0

CO32-
O nox do carbono é +4, pois em um íon poliatômico o somatório do nox dos elementos que o compõem é igual a carga do íon.

C O3
x 3 . (-2)
x -6

x + (-6) = -2
x - 6 = -2
x = 6 - 2
x = +4

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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
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).