Quando é aquecido o
cristalino branco em presença de gás de hidrogênio
acontece a redução deTi
para
, e uma cor preta é observada. Com base a essa informação responda
Explique mudança de cor do
observado?
Explique mudança de cor do
Passo 1
Então, temos um exercício que fala sobre o dióxido de titânio (
) cristalino branco sendo aquecido com gás hidrogênio (
). Nesse processo, o titânio passa do estado de oxidação +4 para +3, e o material fica preto. Vamos usar conhecimentos de química de reações de redução e alterações na estrutura eletrônica para entender por que a cor muda.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a redução do titânio de +4 para +3. Redução é quando um elemento ganha elétrons. No caso do titânio, ele está ganhando um elétron, o que muda sua configuração eletrônica.
Passo 3
Agora, essa mudança no estado de oxidação afeta a estrutura eletrônica do
. Inicialmente, o
é branco porque a energia das suas ligações permite que a maior parte da luz branca seja refletida.
Passo 4
Quando o titânio é reduzido para
, criam-se defeitos ou estados de energia adicionais na estrutura do material. Esses novos estados permitem que o material absorva uma maior quantidade de luz visível.
Passo 5
A absorção dessa luz faz com que o material não reflita mais todas as cores como antes, resultando na percepção de uma cor preta, que é a soma de todas as cores absorvidas.
Resposta
A mudança de cor do
de branco para preto ocorre porque a redução do titânio de
para
altera a estrutura eletrônica do material, criando estados de energia que absorvem mais luz visível, fazendo com que o material passe a refletir menos luz e, assim, apareça preto.