Em qual das alternativas o elemento está no menor número de oxidação?
a) \mathrm{Cl}_{2}
b) \mathrm{Cl}^{-}
c) HClO
d) \mathrm{HClO}_{4}
e) \mathrm{Cl}_{2} \{O}_{7}

Passo 1

O enunciado pergunta: em qual das alternativas o elemento (presumivelmente o cloro) está no menor número de oxidação? As espécies fornecidas são:
  • a) \mathrm{Cl}_2
  • b) \mathrm{Cl}^-
  • c) HClO
  • d) \mathrm{HClO}_4
  • e) \mathrm{Cl}_2\mathrm{O}_7
Vou trabalhar encontrando o número de oxidação do cloro em cada uma delas e depois comparar para ver qual é o menor (mais negativo).

Passo 2

Regras básicas que vou usar (explicadas de forma simples):
  • O número de oxidação é uma “carga fictícia” atribuída a cada átomo numa fórmula, obedecendo regras práticas.
  • Um elemento no estado livre (molécula formada só por átomos iguais) tem número de oxidação 0.
  • Em compostos, o hidrogênio tem geralmente +1 (exceto em hidrures metálicos), e o oxigênio tem geralmente -2 (exceto em peróxidos, onde é -1, ou ligado ao flúor).
  • A soma dos números de oxidação de todos os átomos numa espécie neutra é 0; numa espécie iônica é igual à carga do íon.
    Essas regras bastam para os casos desta questão.

Passo 3

Calcular para a alternativa (a) \mathrm{Cl}_2.
  • \mathrm{Cl}_2 é a forma elementar (dois átomos iguais). Pela regra:
\text{n.o.(Cl em \(\mathrm{Cl}_2\))} = 0.

Passo 4

Calcular para a alternativa (b) \mathrm{Cl}^-.
  • É um íon monoatômico com carga -1. O número de oxidação do cloro nesse íon é igual à carga:
\text{n.o.(Cl em \(\mathrm{Cl}^-\))} = -1.

Passo 5

Calcular para a alternativa (c) HClO (ácido hipocloroso).
  • Seja x o número de oxidação do cloro. Usando as regras: hidrogênio +1, oxigênio -2. A molécula é neutra, logo a soma é 0:
+1 + x + (-2) = 0.
  • Resolve-se:
x -1 = 0 \quad\Rightarrow\quad x = +1.
Portanto:
\text{n.o.(Cl em HClO)} = +1.

Passo 6

Calcular para a alternativa (d) \mathrm{HClO}_4 (ácido perclórico).
  • Seja x o número de oxidação do cloro. Hidrogênio é +1, cada oxigênio é -2 e há quatro oxigênios. Soma zero:
+1 + x + 4\cdot(-2) = 0.
  • Calculando:
1 + x -8 = 0 \quad\Rightarrow\quad x -7 = 0 \quad\Rightarrow\quad x = +7.
Portanto:
\text{n.o.(Cl em \(\mathrm{HClO}_4\))} = +7.

Passo 7

Calcular para a alternativa (e) \mathrm{Cl}_2\mathrm{O}_7 (dicloro heptaóxido, óxido de cloro(VII)).
  • Seja x o número de oxidação do cloro em cada átomo de Cl. Há dois cloros e sete oxigênios ( -2 cada). A molécula é neutra:
2x + 7\cdot(-2) = 0.
  • Calculando:
2x -14 = 0 \quad\Rightarrow\quad 2x = 14 \quad\Rightarrow\quad x = +7.
Portanto:
\text{n.o.(Cl em \(\mathrm{Cl}_2\mathrm{O}_7\))} = +7.

Passo 8

Resumo dos números de oxidação do cloro em cada alternativa:
  • a) \mathrm{Cl}_2: 0
  • b) \mathrm{Cl}^-: -1
  • c) HClO: +1
  • d) \mathrm{HClO}_4: +7
  • e) \mathrm{Cl}_2\mathrm{O}_7: +7
Comparando, o menor número de oxidação (mais negativo) é -1, que ocorre em \mathrm{Cl}^-, alternativa (b).

Resposta

b) \mathrm{Cl}^{-}

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