Em cada reação química abaixo, identifique o agente oxidante e o agente redutor. Indique as variações dos números de oxidação dos elementos envolvidos.
6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}+2 \mathrm{Al} \longrightarrow \mathrm{Al}_{2}\left(\mathrm{SO}_{4}\right)_{3}+3 \mathrm{SO}_{2}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado nos dá a reação
6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \;+\;2\,\mathrm{Al} \longrightarrow \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} \;+\;3\,\mathrm{SO}_{2} \;+\;6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
e pede para identificarmos o agente oxidante e o agente redutor, bem como as variações dos números de oxidação. O conteúdo é reação de oxirredução e vamos precisar atribuir números de oxidação (n.o.) a cada elemento nos reagentes e produtos.

Passo 2

Atribuímos os números de oxidação seguindo as regras:
Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}:
\mathrm{H} é +1
\mathrm{O} é -2
– Seja x o n.o. de \mathrm{S}. Da soma:
2\,(+1) + x + 4\,(-2) = 0
2 + x - 8 = 0 \quad\Longrightarrow\quad x = +6
Logo \mathrm{S} em \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} está em +6.
Em \mathrm{Al} elementar: \mathrm{Al}(0).
Em \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}:
– Cada \mathrm{SO}_{4}^{2-} tem carga total -2 com \mathrm{S}=+6 e \mathrm{O}=-2.
– Para neutralizar três grupamentos \mathrm{SO}_{4}^{2-}, cada \mathrm{Al} fica com +3.
Em \mathrm{SO}_{2}:
\mathrm{O}=-2 e seja y o n.o. de \mathrm{S}.
y + 2\,(-2) = 0
y - 4 = 0 \quad\Longrightarrow\quad y = +4
Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: \mathrm{H}=+1, \mathrm{O}=-2.

Passo 3

Com os n.os.:
\mathrm{Al}\colon 0 \to +3 (perde elétrons → oxidação)
\mathrm{S} (do \mathrm{SO}_{4} em \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}) \colon +6 \to +4 (ganha elétrons → redução)
As variações são:
\Delta n.o.(\mathrm{Al}) = +3,\quad \Delta n.o.(\mathrm{S}) = -2.

Passo 4

– O agente redutor é quem se oxida: é o \mathrm{Al} (vai de 0 a +3).
– O agente oxidante é quem se reduz: é o \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} (o enxofre passa de +6 a +4).

Resposta

Agente redutor: \mathrm{Al}.
Agente oxidante: \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4}.
Variações de n.o.: \mathrm{Al}\colon 0 \to +3, \mathrm{S}\colon +6 \to +4.

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