38- Encontre o número de oxidação do fósforo, do nitrogênio do enxofre e do cromo em: \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}; \mathrm{P}_{4} \mathrm{O}_{6}, \mathrm{NO}_{3}{ }^{-}, \mathrm{NO}_{2}{ }^{-}, \mathrm{SO}_{4}{ }^{-2}, \mathrm{SO}_{2}, \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}{ }^{2-}.

Passo 1

Você pediu para encontrar o número de oxidação do fósforo, do nitrogênio, do enxofre e do cromo nos seguintes compostos/íons:
\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}; \mathrm{P}_{4}\mathrm{O}_{6}; \mathrm{NO}_{3}^{-}; \mathrm{NO}_{2}^{-}; \mathrm{SO}_{4}^{2-}; \mathrm{SO}_{2}; \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}.
Informações dadas e o que é pedido:
  • Para cada fórmula acima eu devo determinar o número de oxidação (NOX) do elemento que aparece (S em \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}, P em \mathrm{P}_{4}\mathrm{O}_{6}, N em \mathrm{NO}_{3}^{-} e \mathrm{NO}_{2}^{-}, S em \mathrm{SO}_{4}^{2-} e \mathrm{SO}_{2}, Cr em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}).
  • A questão está bem formulada; não há figuras nem dados ausentes.

Passo 2

Regras básicas e ideia do método (explicação didática, passo-a-passo):
  • O número de oxidação (NOX) é um número que representa a carga “formal” que um átomo teria numa ligação iônica idealizada. A gente usa regras práticas para encontrá-lo.
  • Regras importantes que vamos usar:
    1. O NOX de um átomo no estado elementar é \,0.)
    2. Para um íon monoatômico, o NOX é igual à carga do íon.
    3. Em compostos, a soma algébrica dos NOX de todos os átomos é igual à carga total da espécie (para moléculas neutras essa soma é 0).
    4. Hidrogênio costuma ter NOX +1 quando ligado a não-metais (exceto em hidretos metálicos).
    5. Oxigênio costuma ter NOX -2 (exceto em peróxidos onde é -1, ou ligado a flúor).
    6. Flúor sempre tem NOX -1.
  • Método prático: escolha uma incógnita para o NOX do elemento que queremos (por exemplo x para o enxofre), some as contribuições dos outros elementos com seus NOX conhecidos, e escreva uma equação cuja soma seja a carga total; depois resolva para x.
  • Vou aplicar esse método a cada espécie. Sempre explico o porquê de cada escolha (por exemplo: por que tomamos +1 para H, -2 para O).

Passo 3

Cálculo do NOX do enxofre em \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}.
  • Dados: a molécula é neutra (carga total 0). Hidrogênio costuma ter NOX +1.
  • Seja x o NOX do enxofre ( S).
  • Contribuição total dos dois hidrogênios: 2 \times (+1) = +2.
  • Soma algébrica deve ser 0, então escrevemos a equação:
2\cdot(+1) + x = 0
  • Resolve-se para x:
2 + x = 0 \quad\Rightarrow\quad x = -2.
  • Portanto o enxofre em \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} tem NOX -2.

Passo 4

Cálculo do NOX do fósforo em \mathrm{P}_{4}\mathrm{O}_{6}.
  • Dados: a molécula é neutra. Oxigênio costuma ter NOX -2.
  • Seja x o NOX de cada átomo de fósforo ( P). São 4 átomos de P e 6 átomos de O.
  • Contribuição total dos oxigênios: 6 \times (-2) = -12.
  • Soma algébrica deve ser 0, então:
4\cdot x + 6\cdot(-2) = 0
  • Simplificando:
4x - 12 = 0 \quad\Rightarrow\quad 4x = 12 \quad\Rightarrow\quad x = 3.
  • Portanto o fósforo em \mathrm{P}_{4}\mathrm{O}_{6} tem NOX +3.

Passo 5

Cálculo do NOX do nitrogênio em \mathrm{NO}_{3}^{-} (íon nitrato).
  • Dados: carga total do íon é -1. Oxigênio tem NOX -2 (cada).
  • Seja x o NOX do nitrogênio ( N).
  • Contribuição total dos três oxigênios: 3 \times (-2) = -6.
  • Soma algébrica igual à carga -1:
x + 3\cdot(-2) = -1
  • Resolve:
x - 6 = -1 \quad\Rightarrow\quad x = -1 + 6 = 5.
  • Portanto o nitrogênio em \mathrm{NO}_{3}^{-} tem NOX +5.

Passo 6

Cálculo do NOX do nitrogênio em \mathrm{NO}_{2}^{-} (íon nitrito).
  • Dados: carga total do íon é -1. Oxigênio tem NOX -2.
  • Seja x o NOX do nitrogênio.
  • Contribuição total dos dois oxigênios: 2 \times (-2) = -4.
  • Soma algébrica igual a -1:
x + 2\cdot(-2) = -1
  • Resolve:
x - 4 = -1 \quad\Rightarrow\quad x = -1 + 4 = 3.
  • Portanto o nitrogênio em \mathrm{NO}_{2}^{-} tem NOX +3.

Passo 7

Cálculo do NOX do enxofre em \mathrm{SO}_{4}^{2-} (íon sulfato).
  • Dados: carga total do íon é -2. Oxigênio tem NOX -2.
  • Seja x o NOX do enxofre ( S).
  • Contribuição total dos quatro oxigênios: 4 \times (-2) = -8.
  • Soma algébrica deve ser -2:
x + 4\cdot(-2) = -2
  • Resolve:
x - 8 = -2 \quad\Rightarrow\quad x = -2 + 8 = 6.
  • Portanto o enxofre em \mathrm{SO}_{4}^{2-} tem NOX +6.

Passo 8

Cálculo do NOX do enxofre em \mathrm{SO}_{2}.
  • Dados: molécula neutra. Oxigênio tem NOX -2.
  • Seja x o NOX do enxofre.
  • Contribuição total dos dois oxigênios: 2 \times (-2) = -4.
  • Soma algébrica 0:
x + 2\cdot(-2) = 0
  • Resolve:
x - 4 = 0 \quad\Rightarrow\quad x = 4.
  • Portanto o enxofre em \mathrm{SO}_{2} tem NOX +4.

Passo 9

Cálculo do NOX do cromo em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} (íon dicromato).
  • Dados: carga total do íon é -2. Oxigênio tem NOX -2.
  • Seja x o NOX de cada átomo de cromo ( Cr). São 2 átomos de Cr e 7 átomos de O.
  • Contribuição total dos oxigênios: 7 \times (-2) = -14.
  • Soma algébrica igual a -2:
2\cdot x + 7\cdot(-2) = -2
  • Simplificando:
2x - 14 = -2 \quad\Rightarrow\quad 2x = 12 \quad\Rightarrow\quad x = 6.
  • Portanto o cromo em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} tem NOX +6.

Passo 10

Observações finais rápidas e dicas de prova (para você usar na hora):
  • Sempre escreva a equação da soma dos NOX = carga total; isso evita erros.
  • Memorização prática: H normalmente +1, O normalmente -2, F sempre -1. Use isso imediatamente quando aparecerem.
  • Se aparecer peróxido (ex.: \mathrm{H}_2\mathrm{O}_2), lembre que O é -1 e ajuste a equação.
  • Se aparecer ligação H–metal (hidreto), H pode ser -1.
  • Quando tiver dúvida, faça o somatório com incógnitas e resolva a equação — é rápido e seguro em prova.

Resposta

\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}:\\ S = -2
\mathrm{P}_{4}\mathrm{O}_{6}:\\ P = +3
\mathrm{NO}_{3}^{-}:\\ N = +5
\mathrm{NO}_{2}^{-}:\\ N = +3
\mathrm{SO}_{4}^{2-}:\\ S = +6
\mathrm{SO}_{2}:\\ S = +4
\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}:\\ Cr = +6

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