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Métodos para determinar a força da oxidação e redução

(1) Determinação baseada em equações químicas
(1) Oxidante (poder oxidante) + Redutor (poder redutor) === Produto reduzido + Produto oxidado
Oxidante ---- Produto reduzido: ganha elétrons, o número de oxidação diminui, é reduzido, ocorre reação de redução
Redutor ---- Produto oxidado: perde elétrons, o número de oxidação aumenta, é oxidado, ocorre reação de oxidação
Poder oxidante: Oxidante > Produto oxidado
Poder redutor: Redutor > Produto reduzido

(2) Pode-se determinar com base no oxidante e redutor na mesma reação
Poder oxidante: Oxidante > Redutor
Poder redutor: Redutor > Oxidante

(II) Comparação com base na série de atividade das substâncias
(1) Para redutores metálicos, a força do poder redutor do metal puro geralmente segue a série de atividade metálica. Quanto mais abaixo o metal na série, mais difícil é perder elétrons, menor é seu poder redutor.
Poder redutor: K > Ca > Na > Mg > Al > Mn > Zn > Cr > Fe > Ni > Sn > Pb > (H) > Cu > Ag > Pt > Au

(2) Ordem de poder oxidante dos cátions metálicos
K⁺ < Ca²⁺ < Na⁺ < Mg²⁺ < Al³⁺ < Mn²⁺ < Zn²⁺ < Cr³⁺ < Fe²⁺ < Ni²⁺ < Sn²⁺ < Pb²⁺ < (H⁺) < Cu²⁺ < Ag⁺ < Pt²⁺ < Au²⁺
Nota: Fe²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺ não são Fe³⁺, Sn⁴⁺, Pb⁴⁺

(3) Ordem de atividade dos não metais (elementos comuns)
F ---- Cl ---- Br ---- I ---- S
A oxidação dos átomos (ou elementos puros) diminui gradualmente, enquanto o poder redutor dos ânions correspondentes aumenta

(III) Determinação com base nas condições da reação
Quando diferentes oxidantes reagem com o mesmo redutor, e os produtos oxidados têm os mesmos números de oxidação, a força do poder oxidante pode ser determinada pela facilidade da reação. Quanto mais fácil a reação, mais forte o poder oxidante.
Exemplos:
16HCl (concentrado) + 2KMnO₄ === 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂ (gás)
4HCl (concentrado) + MnO₂ === (aquecimento) MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂ (gás)
4HCl (concentrado) + O₂ === (aquecimento, catalisador CuCl₂) 2H₂O + 2Cl₂ (gás)
Poder oxidante: KMnO₄ > MnO₂ > O₂

(IV) Determinação com base no número de oxidação do produto oxidado
Quando um redutor contendo elemento com múltiplos estados de oxidação atua sobre diferentes oxidantes em condições semelhantes, a força do oxidante pode ser determinada pelo número de oxidação do produto oxidado.Exemplo: 2Fe + 3Cl2 == (incendiar) 2FeCl3 Fe + S == (aquecer) FeS Oxidabilidade: Cl2 > S (5) Julgamento com base na Tabela Periódica dos Elementos (1) Elementos do mesmo grupo principal (de cima para baixo) A oxidabilidade de átomos de não-metal (ou elementos simples) diminui gradualmente, enquanto a capacidade de redução dos ânions correspondentes aumenta gradualmente. A capacidade de redução dos átomos de metal aumenta gradualmente, enquanto a oxidabilidade dos cátions correspondentes diminui gradualmente. (2) Elementos do mesmo período principal (da esquerda para a direita) A capacidade de redução dos elementos simples aumenta gradualmente, assim como a oxidabilidade. A oxidabilidade dos cátions aumenta gradualmente, enquanto a capacidade de redução dos ânions diminui gradualmente. (6) Comparação da força ácida/base de hidratos dos óxidos de valência mais alta dos elementos Quanto mais forte a acidez, maior a oxidabilidade do elemento correspondente Quanto mais forte a basicidade, maior a capacidade de redução do elemento correspondente (7) Julgamento com base nas reações dos eletrodos em células eletroquímicas Os polos de uma célula eletroquímica composta por dois metais diferentes. O metal do polo negativo é o polo de saída de elétrons; o metal do polo positivo é o polo de entrada de elétrons. Sua capacidade de redução: metal do polo negativo > metal do polo positivo (8) Julgamento com base na concentração das substâncias Quanto maior a concentração da substância com oxidabilidade (ou capacidade de redução), maior sua oxidabilidade (ou capacidade de redução); caso contrário, será mais fraca. (9) Julgamento com base nos estados de valência dos elementos Em geral, elementos de valência variável apresentam apenas oxidabilidade no estado de valência mais alto, apenas capacidade de redução no estado de valência mais baixo e tanto oxidabilidade quanto capacidade de redução nos estados intermediários. Geralmente, no estado de valência mais alto, a oxidabilidade é mais forte; à medida que a valência do composto diminui, a oxidabilidade diminui e a capacidade de redução aumenta.