40-Identifique a espécie que sofreu oxidação e redução e o agente oxidante e o agente redutor em cada uma das seguintes reações.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede para identificar:
- qual espécie sofreu oxidação;
- qual espécie sofreu redução;
- qual é o agente oxidante;
- qual é o agente redutor.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- Temos alumínio metálico
na forma elementar do lado dos reagentes. - Temos óxido de cromo
do lado dos reagentes. - Nos produtos aparecem
e metálico.
A partir disso vamos determinar variações nos números de oxidação para decidir oxidação/redução e os agentes.
Passo 2
Explicação rápida e didática sobre número de oxidação (NO):
- O número de oxidação é uma “carga formal” usada para acompanhar transferência de elétrons. Não precisa ser um valor real de carga, mas nos ajuda a ver quem perde ou ganha elétrons.
- Regras que vamos usar (as principais, suficientes aqui):
- Átomos em sua forma elementar têm
. Ex.: e elementares. - Oxigênio em compostos geralmente tem
(exceto peróxidos e alguns casos especiais; aqui é o caso normal). - A soma algébrica dos números de oxidação dos átomos numa molécula ou composto neutro é zero.
- Átomos em sua forma elementar têm
- Uso prático: vamos calcular o
dos elementos importantes nos reagentes e produtos para ver quem aumentou (oxidação) ou diminuiu (redução).
Passo 3
Calcular o número de oxidação do alumínio:
- Alumínio elementar (reagente):
(forma pura) tem
- No óxido
: apliquei a regra da soma dos NOs. Como cada oxigênio tem e há 3 oxigênios, total de oxigênio é . A soma deve ser zero:
Resolvendo,
Portanto
passa de
(reagente) para
(produto).
Passo 4
Calcular o número de oxidação do cromo:
- No óxido
: novamente a soma é zero. Cada oxigênio é , total :
Resolvendo,
- Cromo elementar (produto)
tem
Portanto
passa de
(no reagente
) para
(produto).
Passo 5
Determinar oxidação e redução observando variação dos números de oxidação:
- Oxidação é aumento do número de oxidação (perda de elétrons).
-
: (aumentou) → houve oxidação.
-
- Redução é diminuição do número de oxidação (ganho de elétrons).
-
: (diminuiu) → houve redução.
-
Explicando com elétrons (intuitivo):
- Cada átomo de
perde elétrons:
Como são
átomos de
na equação, elétrons totais liberados
.
- Cada átomo de
precisa de para se reduzir a :
No
existem
cátions
, então total de elétrons necessários
.
- Assim os
perdidos por são exatamente os ganhos pelos : conservação de carga — perfeito.
Passo 6
Definir agentes e identificar quem são:
- Agente oxidante (oxidante) é a espécie que oxida outra: ou seja, ela aceita elétrons e é reduzida. Aqui o cromo em
tem e é reduzido a , então quem causa a oxidação do alumínio é . Logo
- Agente redutor (redutor) é a espécie que reduz outra: ou seja, ela doa elétrons e é oxidada. Aqui
doa elétrons (vai de a ), então
Passo 7
Resumo final lógico (para decorar na prova):
- Observar NOs nos reagentes e produtos.
- Aumentou → oxidação; diminuiu → redução.
- A espécie que é oxidada é o agente redutor.
- A espécie que é reduzida é o agente oxidante.
Aplicando isso ao caso:
-
: → oxidado → agente redutor. -
(no ): → reduzido → agente oxidante.
Resposta
Espécie oxidada:
Espécie reduzida: (no
)
Agente oxidante:
Agente redutor:
Espécie reduzida:
Agente oxidante:
Agente redutor: