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Calculadora de Estados de Oxidação

Determine na hora o estado de oxidação (número de oxidação) de cada elemento em um composto químico ou íon poliatômico. Digite qualquer fórmula (como H2SO4, KMnO4, ou íons entre parênteses como Fe2(SO4)3 ou NH4+), escolha ou detecte automaticamente a carga líquida e veja os números de oxidação resolvidos junto com os parâmetros dos elementos e a aplicação passo a passo das regras.

Oxidation State Calculator

Enter any chemical compound formula or polyatomic ion, set the net charge, and calculate the oxidation states of each constituent element.

Write symbols with proper capitalization (e.g. `Na` not `na`). For charges, use caret `SO4^2-` or append to formula.

Try Common Compounds:

Principais recursos da calculadora de estados de oxidação

  • Suporte avançado a parênteses e hidratos: Insira facilmente fórmulas complexas com parênteses, colchetes e pontos de hidratação (por exemplo Fe2(SO4)3, CuSO4.5H2O). O analisador trata os multiplicadores de agrupamento de forma recursiva.
  • Opções de detecção e inserção de carga: Suporta cálculos para compostos neutros e íons poliatômicos carregados. Detecta automaticamente cargas escritas na fórmula (por exemplo SO4^2-) ou aceita a carga no campo de carga líquida.
  • Detalhamento das regras passo a passo: Oferece um solucionador matemático passo a passo que explica quais regras de química foram aplicadas para resolver o estado de oxidação de cada elemento do composto.
  • Cálculos 100% no lado do cliente: Toda a análise química e a resolução matemática são realizadas localmente no seu navegador. Nenhum dado é enviado a servidores externos, garantindo privacidade total.

Casos de uso comuns da calculadora de estados de oxidação

  • Balanceamento de reações redox: Identificar os números de oxidação de todos os átomos é o primeiro passo essencial do método das semirreações para balancear equações redox complexas.
  • Nomenclatura química inorgânica: Determine o estado de oxidação correto dos metais de transição para escrever nomes IUPAC adequados com algarismos romanos (por exemplo, sulfato de ferro(III)).
  • Projeto de células eletroquímicas: Analise células galvânicas e eletrolíticas identificando quais espécies químicas sofrem oxidação no ânodo e redução no cátodo.
  • Acompanhamento do estado de oxidação em orgânica: Acompanhe as mudanças nos números de oxidação do carbono durante reações orgânicas, como a conversão de álcoois em aldeídos e ácidos carboxílicos.
  • Estudo e verificação acadêmicos: Ajude estudantes de química a verificar tarefas, resumos de estudo e relatórios de laboratório envolvendo estados redox e teorias de eletroquímica.
  • Análise de corrosão e metalurgia: Determine a espécie química exata na ferrugem, em minérios ou ligas resolvendo os estados de oxidação dos compostos (por exemplo, magnetita Fe3O4 contra hematita Fe2O3).

O que é um estado de oxidação?

Um estado de oxidação (ou número de oxidação) representa o grau de oxidação de um átomo em um composto químico. É a carga formal que um átomo teria se todas as ligações com elementos diferentes fossem 100% iônicas. Os números de oxidação são essenciais para acompanhar a transferência de elétrons nas reações de oxirredução (redox).

Regras para atribuir números de oxidação (ordem de prioridade)

Para determinar o estado de oxidação dos átomos em um composto, os químicos aplicam as regras segundo uma hierarquia estrita de prioridade:

  1. Elementos livres: O número de oxidação de qualquer elemento puro em sua forma elementar é 0 (por exemplo, O 2 , S 8 , H 2 , Fe e Na têm todos estado 0).
  2. Íons monoatômicos: O estado de oxidação de um íon de um único átomo é igual à sua carga (por exemplo, Na + é +1 , Cl - é -1 , Fe 3+ é +3 ).
  3. Somas moleculares: A soma de todos os números de oxidação em uma molécula neutra é 0 . Em um íon poliatômico, a soma deve ser igual à carga líquida do íon (por exemplo, em SO 4 2- a soma é -2 ).
  4. Flúor (F): O flúor é o elemento mais eletronegativo e sempre tem estado de oxidação -1 em todos os seus compostos.
  5. Metais: Metais do grupo 1 (alcalinos como Li, Na, K) são sempre +1 . Metais do grupo 2 (alcalino-terrosos como Mg, Ca) são sempre +2 . O alumínio (Al) é sempre +3 .
  6. Hidrogênio (H): O hidrogênio recebe +1 quando ligado a ametais (por exemplo H 2 O, CH 4 ). Porém, quando ligado diretamente a metais em hidretos metálicos (por exemplo NaH, CaH 2 ), assume estado de oxidação -1 .
  7. Oxigênio (O): O oxigênio normalmente recebe -2 . As principais exceções são: em peróxidos (como H 2 O 2 ou Na 2 O 2 ), onde é -1 .
  8. Em superóxidos (como KO 2 ), onde é -0,5 .
  9. Quando ligado ao flúor (como OF 2 ), onde é +2 (já que o F tem prioridade em -1).
  10. Outros halogênios: Cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I) são -1 em compostos binários, exceto quando ligados a oxigênio ou flúor (quando podem ter estados de oxidação positivos, por exemplo +7 em ClO 4 - ).

Resolvendo estados variáveis (método algébrico)

Metais de transição e ametais ligados a elementos eletronegativos podem ter estados de oxidação variáveis. Nós os calculamos com fórmulas algébricas baseadas na regra da soma molecular.

Exemplo: encontre o estado de oxidação do cromo (Cr) no dicromato de potássio (K 2 Cr 2 O 7 ):

  1. Atribua os valores conhecidos: K = +1 (regra do grupo 1), O = -2 (regra padrão do oxigênio).
  2. Monte a equação da soma: 2(K) + 2(Cr) + 7(O) = 0 (a carga líquida é 0).
  3. Substitua: 2(+1) + 2(Cr) + 7(-2) = 0 ⟹ 2 + 2(Cr) - 14 = 0.
  4. Resolva: 2(Cr) = 12 ⟹ Cr = +6.

Perguntas frequentes

Um estado de oxidação (ou número de oxidação) é a carga teórica que um átomo teria se todas as suas ligações com átomos diferentes fossem 100% iônicas. Ele indica o grau de oxidação (perda de elétrons) ou de redução (ganho de elétrons) de um átomo em um composto químico.

As regras principais são: 1) Qualquer elemento livre tem estado de oxidação 0. 2) Íons monoatômicos equivalem à sua carga. 3) A soma dos estados de oxidação em uma molécula neutra é 0 e, em um íon poliatômico, equivale à carga líquida. 4) O flúor é sempre -1. 5) Metais do grupo 1 são +1 e do grupo 2 são +2. 6) O hidrogênio é +1 (exceto -1 em hidretos metálicos). 7) O oxigênio é -2 (exceto em peróxidos, superóxidos e difluoretos de oxigênio). 8) Os outros halogênios geralmente são -1, a menos que estejam ligados a oxigênio ou flúor.

Como os metais de transição têm estados de oxidação variáveis, eles são resolvidos algebricamente. Primeiro atribua estados de oxidação conhecidos a elementos como oxigênio (-2) e hidrogênio (+1). Monte uma equação em que a soma de todos os estados seja igual à carga total e resolva para o metal de transição.

Sim. Alguns compostos apresentam estados de oxidação fracionários (por exemplo, o ferro em Fe3O4 é +8/3 ou +2,67). Trata-se de um estado de oxidação médio que representa elementos presentes em ambientes ou configurações de ligação diferentes dentro da mesma estrutura cristalina.

Sim. Nossa calculadora interpreta colchetes e parênteses, por exemplo Fe2(SO4)3 ou (NH4)2SO4. Ela reconhece os íons poliatômicos dentro dos parênteses, resolve seus elementos internos e usa a carga agregada do íon para resolver os elementos restantes.

Você pode acrescentar a carga usando a notação com circunflexo, por exemplo SO4^2- ou NH4+. Como alternativa, insira a fórmula (por exemplo SO4) e selecione ou digite a carga no campo Carga Líquida.

Com certeza. Toda a análise de fórmulas, os cálculos químicos e as operações do solucionador passo a passo acontecem localmente dentro do seu navegador. Nenhum dado é enviado a servidores externos.