- Assinale a afirmativa correta em relação à reação
a) O elemento oxigênio sofre redução.
b) O elemento cloro sofre redução.
c) O HCl é o agente oxidante.
d) O NO2 é o agente redutor.
e) O NO2 é o agente oxidante. fenômeno pode ser representado pela equação:
b) O elemento cloro sofre redução.
c) O HCl é o agente oxidante.
d) O NO2 é o agente redutor.
e) O NO2 é o agente oxidante. fenômeno pode ser representado pela equação:
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede que eu assinale a afirmativa correta entre as opções:
a) O elemento oxigênio sofre redução.
b) O elemento cloro sofre redução.
c) O é o agente oxidante.
d) O é o agente redutor.
e) O é o agente oxidante.
a) O elemento oxigênio sofre redução.
b) O elemento cloro sofre redução.
c) O
d) O
e) O
Informações relevantes fornecidas:
,
,
,
e
aparecem na equação. Preciso determinar mudanças nos números de oxidação dos elementos para identificar quem é oxidado, quem é reduzido e, com isso, qual alternativa está correta.
Passo 2
Vou explicar a ideia de número de oxidação (NOX) de forma simples e prática, porque é a ferramenta que usamos para ver quem perde ou ganha elétrons.
- O número de oxidação é um “crédito” imaginário que cada átomo teria em uma ligação, útil para rastrear transferência de elétrons.
- Regras básicas que vou usar (e sempre aplico nesses exercícios):
- O NOX de um elemento livre (forma simples, não ligado) é
. Ex.: tem NOX do Cl igual a . - Em compostos, hidrogênio normalmente tem NOX
(exceto hidretos metálicos). - Oxigênio normalmente tem NOX
(exceto peróxidos). - A soma dos NOX em uma espécie neutra é
; em íons é igual à carga do íon. - Halogênios (como cloro) em compostos com elementos menos eletronegativos que eles geralmente têm NOX
(a não ser que estejam ligados a oxigênio ou a outro halogênio mais eletronegativo).
- O NOX de um elemento livre (forma simples, não ligado) é
- Interpretação prática: se o NOX de um átomo aumenta de reagentes para produtos, ele foi oxidado (perdeu elétrons). Se o NOX diminui, foi reduzido (ganhou elétrons).
- Agente oxidante: a espécie que causa oxidação em outra (ela própria é reduzida).
Agente redutor: a espécie que causa redução em outra (ela própria é oxidada).
Passo 3
Agora eu calculo os números de oxidação dos elementos relevantes nos reagentes e produtos, passo a passo.
Para
:
- Hidrogênio: por regra,
tem NOX . - A molécula é neutra, então
.
Logo, em: , .
Para
(dado no reagente):
- Cada oxigênio tem NOX
(regra). - A molécula é neutra, então para o nitrogênio
:
Logo, em
:
, cada
.
Para os produtos:
-
(cada), (padrão).
- Oxigênio
, molécula neutra:
Logo, em
:
.
- Elemento livre:
.
Passo 4
Comparo os NOX de cada elemento entre reagentes e produtos para ver quem sofreu oxidação ou redução.
-
Cloro: em
; em .
O NOX aumentou (), portanto o cloro foi oxidado (perdeu elétrons). -
Nitrogênio: em
; em .
O NOX diminuiu (), portanto o nitrogênio foi reduzido (ganhou elétrons). -
Oxigênio: em todos os compostos relevantes ficou
(não mudou), então oxigênio não foi reduzido nem oxidado neste balanço. -
Hidrogênio: permaneceu
(não mudou).
Passo 5
Interpreto quem é agente oxidante e quem é agente redutor, usando o que vimos:
-
Espécie que é oxidada (perde elétrons) atua como agente redutor (porque doa elétrons que reduzem outro). Aqui o cloro em
foi oxidado ( ), então é o agente redutor. -
Espécie que é reduzida (ganha elétrons) atua como agente oxidante (porque aceita elétrons que oxidam outro). Aqui o nitrogênio em
foi reduzido ( ), então é o agente oxidante.
Passo 6
Para ficar bem claro e “ver” a troca de elétrons, monto as semi-reações (em meio ácido — faz sentido porque há
):
Oxidação (cloro):
(repare que cada
perde um elétron; duas unidades produzem
e liberam
).
Redução (nitrogênio em
):
(aqui o nitrogênio recebe
e duas unidades de
formam água).
Somando as duas semi-reações os elétrons se cancelam e obtemos exatamente a reação global dada:
Essa montagem confirma que
(de
) é oxidado e que
é o aceitador de elétrons (agente oxidante).
Passo 7
Confrontando com as alternativas:
- (a) Falso — oxigênio não sofre redução (permanece
). - (b) Falso — cloro sofre oxidação (
), não redução. - (c) Falso —
é o agente redutor (pois é oxidado), não o oxidante. - (d) Falso —
é o agente oxidante, não redutor. - (e) Verdadeiro —
é o agente oxidante (pois é reduzido).
Resposta
e)
é o agente oxidante.