- O princípio do teste do bafômetro é uma reação de oxirredução, onde um sal alaranjado de cromo é reduzido para um sal de cromo de coloração verde. Nesta reação o sal de cromo sofre redução e o álcool sofre oxidação.
Sobre esta reação responda:
(a) Qual a variação do número de oxidação nos compostos orgânicos?
(b) Trata-se de uma oxidação branda ou energética? Justifique sua resposta.
(c) Um dos truques para ludibriar o teste do bafometro é a pessoa ingerir vinagre. Porém esta attitude poderá agravar ainda mais a situação da pessoa. Qual explicação química para esta interferência no teste?
(a) Qual a variação do número de oxidação nos compostos orgânicos?
(b) Trata-se de uma oxidação branda ou energética? Justifique sua resposta.
(c) Um dos truques para ludibriar o teste do bafometro é a pessoa ingerir vinagre. Porém esta attitude poderá agravar ainda mais a situação da pessoa. Qual explicação química para esta interferência no teste?
Passo 1
O enunciado dá a reação do teste do bafômetro (oxidação do etanol por dicromato em meio ácido) e pede três coisas:
- (a) qual a variação do número de oxidação nos compostos orgânicos (isto é, no etanol que vira acetaldeído);
- (b) se a oxidação é branda ou energética, com justificativa;
- (c) por que ingerir vinagre (ácido acético) pode interferir e até agravar a situação da pessoa.
Informações relevantes do enunciado que usarei:
- Reagente orgânico inicial: etanol,
(incolor). - Produto orgânico: acetaldeído,
(incolor). - Meio: ácido (presença de
) e agente oxidante (dicromato), que reduz-se a sais de cromo verdes. - A reação é uma oxirredução: o etanol é oxidado, o dicromato é reduzido.
Passo 2
Conceito necessário — como calcular número de oxidação (NOX) de um átomo em moléculas orgânicas, passo a passo e com exemplo:
- Regras práticas que vamos usar:
- Para ligações entre átomos iguais (C–C) a contribuição é zero (divide-se igualmente).
- Cada ligação C–H conta como que o hidrogênio tem
, logo o carbono recebe por cada H ligado. - Cada ligação C–O conta como se o oxigênio (mais eletronegativo) “ficasse” com os elétrons: por cada ligação simples C–O o carbono recebe
; por cada ligação dupla C=O o carbono recebe . - A soma algébrica dos NOX de todos os átomos numa molécula neutra é zero.
- Aplicação prática: para calcular o NOX de cada carbono em uma molécula, analisa-se cada ligação do carbono e soma-se as contribuições segundo as regras acima.
Passo 3
Calcular NOX dos carbonos no etanol
.
- Estrutura:
. Há dois carbonos diferentes: o carbono da extremidade (metila) e o carbono ligado ao grupo . - Carbono metila (vamos chamar de
, ligado a três H e a outro C): - três ligações C–H
cada uma dá ao carbono, total . - ligação C–C dá
. - Logo o NOX de
é .
- três ligações C–H
- Carbono ligado ao OH (chamado
, ligado a dois H, a e ao O): - duas ligações C–H
; - ligação C–C
; - ligação C–O simples
. - Soma:
. - Logo o NOX de
no etanol é .
- duas ligações C–H
Resumo etanol:
Passo 4
Calcular NOX dos carbonos no acetaldeído
.
- Estrutura:
. Dois carbonos também: - Carbono metila
(igual ao antes): três ligações C–H e uma C–C NOX (mesmo que no etanol). - Carbono carbonila
(o carbono do grupo aldeído, ligado a H, a e ao O por dupla ligação): - ligação C–H
; - ligação C–C
; - ligação dupla C=O
(uma contribuição por cada ligação C–O). - Soma:
. - Logo o NOX de
em acetaldeído é .
- ligação C–H
Resumo acetaldeído:
Passo 5
Determinar a variação do número de oxidação entre reagente e produto (resposta a (a)), explicando em termos de elétrons:
- O carbono que se oxida é o carbono ligado ao grupo funcional (o que passa de
para ). - NOX desse carbono no etanol:
. - NOX desse carbono no acetaldeído:
. - Variação:
. Isso significa que esse carbono perdeu 2 elétrons (aumentou seu NOX em 2 unidades). Em termos de oxidação: houve perda de 2 elétrons por cada mol de etanol oxidado a acetaldeído.
Passo 6
Classificar a oxidação como branda ou energética e justificar (resposta a (b)):
- Interpretação: transformar um álcool primário em um aldeído é uma oxidação parcial que envolve a remoção de dois hidrogênios (ou perda de 2 elétrons do carbono) — é uma oxidação de dois elétrons, que deixa o carbono em um estado oxidado moderado (
). - Por contraste, uma oxidação “energética” ou completa (forte) levaria ao ácido carboxílico (
) ou à oxidação completa até , com aumento maior do NOX. - Conclusão didática: esta é uma oxidação branda (ou moderada) — tecnicamente é uma oxidação de
elétrons que converte álcool primário em aldeído. Observação prática: o agente aqui ( ) é um forte oxidante; dependendo das condições (excesso de agente, tempo, aquecimento) a oxidação pode prosseguir até ácido acético, mas, como escrita, a transformação é a oxidação branda até aldeído.
Passo 7
Explicar quimicamente por que ingerir vinagre (ácido acético) pode interferir e agravar a situação (resposta a (c)), com mecanismos possíveis e consequências:
- O vinagre contém ácido acético,
. Duas situações importantes ligadas ao contexto do teste químico (meio ácido e agente oxidante) e ao organismo: - Reações em meio ácido com etanol: em presença de ácido forte (o reagente do teste contém
), etanol e ácido acético podem esterificar-se formando etil acetato: - O éster formado, etil acetato, é volátil. Assim, a amostra expirada pode conter, além de etanol, etil acetato e acetaldeído. Alguns desses compostos também podem oxidar ou reagir com o reagente do teste, produzindo mudança de coloração ou falsos positivos/alterações na leitura. Portanto tentar “mascarar” o etanol com vinagre não impede a química do teste e pode, na prática, tornar a mistura de vapores mais complexa e sujeita a leituras errôneas.
- Formação e presença de acetaldeído/efeitos tóxicos: o ácido em excesso (ou certas condições locais na boca) não impede a oxidação do etanol — ao contrário, pode facilitar reações de oxidação por microrganismos da boca ou pelo próprio reagente quando coletada a amostra. Acetaldeído é um metabólito mais tóxico que o etanol; portanto, medidas caseiras (ingerir vinagre) não só não evitam a detecção como podem aumentar a quantidade de derivados tóxicos (acetaldeído) na respiração e no organismo, agravando a situação clínica da pessoa.
- Reações em meio ácido com etanol: em presença de ácido forte (o reagente do teste contém
- Resumo em palavras simples: vinagre não “anula” a oxidação do etanol no teste; pode levar à formação de compostos voláteis (como ésteres) que perturbam a medição e também não evita a produção de acetaldeído (mais tóxico). Assim a tentativa de ludibriar o teste é ineficaz e pode até piorar as consequências para a pessoa.
Resposta
(a) O carbono envolvido passa de
em
para
em
; variação de
(perda de 2 elétrons).
(b) É uma oxidação branda (oxidação de 2 elétrons que transforma álcool primário em aldeído; não é a oxidação completa até ácido carboxílico).
(c) Porque o vinagre (ácido acético, ) não impede a oxidação e pode levar à formação de compostos voláteis (por exemplo esterificação formando
) e contribuir para maior presença de derivados como acetaldeído na respiração; isso pode falsificar/alterar a medição e aumentar a toxicidade — portanto a tentativa de ludibriar o teste é ineficaz e pode agravar a situação.
(b) É uma oxidação branda (oxidação de 2 elétrons que transforma álcool primário em aldeído; não é a oxidação completa até ácido carboxílico).
(c) Porque o vinagre (ácido acético,