Em cada reação redox que vem a seguir, identifique os elementos que sofrem modificação do número de oxidação e mostre o valor da modificação em cada caso:
\mathrm{Ba}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{ClO}_{2}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Ba}\left(\mathrm{ClO}_{2}\right)_{2}(\mathrm{~s})+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g})

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{Ba}^{2+}(\mathrm{aq}) + 2\,\mathrm{OH}^-(\mathrm{aq}) + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq}) + 2\,\mathrm{ClO}_{2}^-(\mathrm{aq}) \;\longrightarrow\; \mathrm{Ba}(\mathrm{ClO}_{2})_{2}(\mathrm{s}) + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(\mathrm{l}) + \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})
e pede para identificar quais elementos mudam seu número de oxidação e em quanto. O conteúdo usado será atribuição de números de oxidação, comparação antes/depois e identificação de oxidação e redução (disproporcionação).

Passo 2

Atribuímos o número de oxidação de cada espécie antes e depois:
Antes da reação
\mathrm{Ba}^{2+}: +2 \mathrm{OH}^-: \mathrm{O}=-2, \mathrm{H}=+1 \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}: \mathrm{H}=+1, \mathrm{O}=-1 \mathrm{ClO}_{2}^-: \mathrm{Cl}=+3, \mathrm{O}=-2
Depois da reação
\mathrm{Ba}(\mathrm{ClO}_{2})_{2}: em cada \mathrm{ClO}_{2}^- mantém \mathrm{Cl}=+3, \mathrm{O}=-2 \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: \mathrm{H}=+1, \mathrm{O}=-2 \mathrm{O}_{2}: \mathrm{O}=0

Passo 3

Comparando os números de oxidação:
\mathrm{Ba} continua em +2;
– em \mathrm{OH}^- e em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} \mathrm{O}=-2 e \mathrm{H}=+1, sem mudança;
– em \mathrm{ClO}_{2}^- (reagente e produto) \mathrm{Cl}=+3, \mathrm{O}=-2, sem mudança;
– só o \mathrm{O} do \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} muda, pois sai com \mathrm{O}=-1 e vai para duas formas: \mathrm{O}=-2 em água e \mathrm{O}=0 em oxigênio gasoso.

Passo 4

A reação de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} é uma desproporcionação: metade dos átomos de oxigênio se reduz e metade se oxida. Especificamente
\mathrm{O}\text{ em } \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}:\,-1 \;\longrightarrow\; \begin{cases} \mathrm{O}\text{ em }\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}:\,-2 &(\text{redução, } \Delta = -1),\\\ \mathrm{O}\text{ em }\mathrm{O}_{2}:\;0 &(\text{oxidação, } \Delta = +1). \end{cases}çãçã

Resposta

O elemento que muda é o oxigênio proveniente do \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}. Ele é
– reduzido de -1 para -2 (variação \Delta = -1),
– oxidado de -1 para 0 (variação \Delta = +1).
Nenhum outro elemento altera seu número de oxidação.

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