Atribua os números de oxidação dos elementos no
\mathrm{H}_{2} \mathrm{PO}(\mathrm{OH}).

Passo 1

O enunciado pede que eu atribua os números de oxidação dos elementos no composto \mathrm{H}_{2}\mathrm{PO}(\mathrm{OH}). Informações relevantes do enunciado que preciso usar: \mathrm{H}_{2}\mathrm{PO}(\mathrm{OH}) contém os seguintes átomos em quantidade total:
\mathrm{H}: 3 átomos (pois há \mathrm{H}_{2} e mais um \mathrm{OH}),
\mathrm{P}: 1 átomo,
\mathrm{O}: 2 átomos (um oxigênio no \mathrm{PO} e outro no grupo \mathrm{OH}).
Observação sobre a fórmula: a escrita \mathrm{H}_{2}\mathrm{PO}(\mathrm{OH}) corresponde ao composto com fórmula global \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{2} (hipofosforoso), mas vou usar a forma dada para explicar claramente onde estão os hidrogênios.

Passo 2

Regras básicas de números de oxidação que vou aplicar (explicadas passo a passo):
  1. Cada molécula neutra tem a soma algébrica dos números de oxidação igual a 0. Isso significa que, somando o valor de oxidação de todos os átomos do composto, obtenho 0.
  2. Regra para oxigênio: normalmente o oxigênio tem número de oxidação -2 em compostos (exceto em peróxidos, superóxidos ou ligados a flúor). Aqui não há indicação de peróxido, então vou usar -2 para cada oxigênio.
  3. Regra para hidrogênio: na maioria dos compostos (quando ligado a não-metais) o hidrogênio tem número de oxidação +1. A exceção é quando o hidrogênio está ligado a metais (hidretos metálicos), onde é -1. No nosso caso hidrogênios estão ligados a fósforo e oxigênio (não metais), então cada \mathrm{H} vale +1.
  4. Para o elemento incógnita ( \mathrm{P}) usarei uma incógnita matemática e aplicarei a soma zero do composto para encontrar seu número de oxidação.

Passo 3

Atribuição inicial com base nas regras:
  • Cada átomo de \mathrm{O} tem -2. Como há 2 átomos de oxigênio, a contribuição total de oxigênio é
2\times(-2) = -4.
  • Cada átomo de \mathrm{H} tem +1. Como há 3 átomos de hidrogênio, a contribuição total de hidrogênio é
3\times(+1) = +3.
  • Seja x o número de oxidação do átomo de \mathrm{P}. Vou determinar x aplicando a soma das contribuições igual a 0.

Passo 4

Montagem da equação da soma algébrica dos números de oxidação (a molécula é neutra, logo soma 0):
x + \big(3\times(+1)\big) + \big(2\times(-2)\big) = 0.
Agora desenvolvo os produtos numéricos passo a passo:
x + 3 + (-4) = 0.
Simplificando 3+(-4) = -1, então a equação fica
x - 1 = 0.

Passo 5

Resolvo a equação para x:
x - 1 = 0 \implies x = 1.
Portanto o número de oxidação do fósforo ( \mathrm{P}) é +1.

Passo 6

Interpretação final e verificação rápida: já atribuídos
  • cada \mathrm{H} tem +1 (tanto o do grupo \mathrm{OH} quanto os dois ligados ao \mathrm{P});
  • cada \mathrm{O} tem -2;
  • \mathrm{P} tem +1.
    Verifico a soma: 3\cdot(+1) + 1\cdot(+1) + 2\cdot(-2) = +3 + (+1) -4 = 0. Soma correta para uma molécula neutra, portanto os números atribuídos estão consistentes.

Resposta

\mathrm{H} = +1
\mathrm{P} = +1
\mathrm{O} = -2

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