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Reações Orgânicas de Oxidação, mapa mental feito por Elian da Silva…
Reações Orgânicas de Oxidação
Agentes Oxidantes Comuns
Oxigênio (O2): O oxigênio é um agente oxidante comum e é essencial em muitas reações de oxidação, incluindo a respiração celular e a combustão.
Peróxido de Hidrogênio (H2O2): O peróxido de hidrogênio é frequentemente usado como agente oxidante em reações químicas. É conhecido como água oxigenada e é usado em várias aplicações, incluindo desinfecção e clareamento.
Permanganato de Potássio (KMnO4): O permanganato de potássio é um agente oxidante forte e é amplamente utilizado em laboratórios para análises químicas, além de ter várias aplicações industriais.
Dicromato de Potássio (K2Cr2O7): O dicromato de potássio é outro agente oxidante forte que é usado em reações de oxidação em laboratórios e em processos industriais.
Exemplos de Reações de Oxidação
Oxidação da Glucose na Respiração Celular: Exemplo: Durante a respiração celular, a glucose é oxidada em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) para produzir energia.
Reação: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Oxidação de Hidrogênio na Combustão: Exemplo: A queima do hidrogênio (H2) em presença de oxigênio (O2) produz água (H2O) e libera energia.
Reação: 2 H2 + O2 → 2 H2O
Oxidação do Álcool Etanol a Ácido Acético: Exemplo: A oxidação do álcool etanol (C2H5OH) forma ácido acético (CH3COOH).
Reação: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
Oxidação de Ácido Ascórbico (Vitamina C): Exemplo: A oxidação da vitamina C (ácido ascórbico) em presença de oxigênio do ar forma ácido deidroascórbico.
Reação: C6H8O6 → C6H6O6 + O2
Oxidação de Ácido Sulfuroso a Ácido Sulfúrico: Exemplo: A oxidação do ácido sulfuroso (SO2) forma ácido sulfúrico (H2SO4).
Reação: SO2 + O2 → H2SO4
Oxidação de Amônia a Óxido Nítrico: Exemplo: A oxidação da amônia (NH3) em presença de oxigênio forma óxido nítrico (NO).
Reação: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
Mecanismo Geral
Etapa 1 - Transferência de Elétrons: A reação começa com a transferência de elétrons de uma substância doadora (a espécie que está sendo oxidada) para uma substância aceitadora de elétrons (a espécie que está sendo reduzida).
A substância doadora perde elétrons (sofre oxidação), enquanto a substância aceitadora de elétrons ganha elétrons (sofre redução). Isso geralmente ocorre através da interação com um agente oxidante, que é uma substância que aceita os elétrons da substância doadora.
Etapa 2 - Formação de Produtos Oxidados e Reduzidos: Como resultado da transferência de elétrons, a substância doadora é oxidada, formando produtos oxidados, enquanto a substância aceitadora de elétrons é reduzida, formando produtos reduzidos.
Os produtos oxidados e reduzidos podem ser moléculas diferentes com propriedades químicas distintas em comparação com as substâncias originais.
Etapa 3 - Balanço de Carga e Estabilização: A transferência de elétrons resulta em uma mudança no estado de oxidação das substâncias envolvidas na reação.
Para que a reação seja balanceada, as cargas nas substâncias antes e depois da reação devem ser iguais. A formação de íons, prótons ou outros produtos pode ocorrer para garantir o balanceamento de carga.
Importância Biológica
Respiração Celular: A oxidação da glicose durante a respiração celular é uma reação orgânica de oxidação crítica para a produção de energia em todas as células vivas. Essa reação gera ATP (adenosina trifosfato), a moeda de energia celular, por meio da transferência de elétrons em uma cadeia de transporte de elétrons.
Metabolismo de Lipídios: As reações de oxidação desempenham um papel central no metabolismo de lipídios, onde os ácidos graxos são oxidados para produzir energia e também para a síntese de moléculas biologicamente importantes, como hormônios e membranas celulares.
Desintoxicação: O fígado é responsável pela desintoxicação de substâncias estranhas, como medicamentos e toxinas. Nessas reações, enzimas hepáticas catalisam reações de oxidação que tornam as substâncias mais solúveis em água e, portanto, mais fáceis de serem excretadas pelo organismo.
Aplicações Industriais
Síntese de Polímeros: A produção de polímeros, como polietileno, polipropileno e poliéster, frequentemente envolve reações de oxidação controlada para criar as ligações químicas necessárias.
Branqueamento de Polpa de Celulose: Na indústria de papel e celulose, a oxidação é usada no processo de branqueamento para remover impurezas e dar ao papel uma cor mais clara.
Tratamento de Água e Efluentes: A oxidação é usada para tratar a água potável, águas residuais e efluentes industriais, removendo poluentes orgânicos e inorgânicos.
Síntese de Fármacos e Produtos Químicos Farmacêuticos: Muitas reações de oxidação são usadas na síntese de produtos químicos farmacêuticos, incluindo a oxidação de grupos funcionais específicos para criar moléculas bioativas.
mapa mental feito por Elian da Silva Figueira