Calcule o NOx (número de oxidação) de todos os elementos das moléculas ou íons abaixo:
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Passo 1
O enunciado pede: calcular o número de oxidação (NOx) de todos os elementos presentes no íon
.
Informações fornecidas diretamente pelo enunciado:
Informações fornecidas diretamente pelo enunciado:
- A espécie é o íon amônio
. - Queremos o NOx de nitrogênio (N) e de hidrogênio (H) nessa espécie.
Passo 2
O que é NOx e regra básica que vou usar (explicação didática):
- O número de oxidação (NOx) é um número inteiro que representa a carga formal que um átomo teria se os elétrons de ligação fossem atribuídos ao elemento mais eletronegativo. É uma convenção usada para rastrear transferências de elétrons em reações.
- Regras importantes e simples que vamos aplicar aqui:
- O NOx de um átomo de um elemento no estado livre é
. - Para átomos em compostos, alguns NOx são tabelados por convenção: por exemplo, quase sempre o hidrogênio ligado a não-metais tem NOx
(exceto em hidretos metálicos, onde é ). - A soma algébrica dos NOx de todos os átomos de uma molécula neutra é
. Para um íon poliatômico, a soma é igual à carga do íon. Aqui a soma dos NOx em deve ser .
- O NOx de um átomo de um elemento no estado livre é
Passo 3
Aplicando a regra ao hidrogênio:
- Em
o hidrogênio está ligado a nitrogênio (não é um hidreto metálico), então por convenção cada átomo de hidrogênio tem NOx . - Como há quatro hidrogênios, a contribuição total dos hidrogênios para a soma dos NOx é
.
Passo 4
Definir a incógnita e montar a equação da soma dos NOx:
- Seja
o NOx do nitrogênio em . - A soma dos NOx de todos os átomos deve igualar a carga do íon, isto é
. Então montamos a equação:
Passo 5
Resolver a equação passo a passo (mostrando contas):
Subtraindo
dos dois lados:
Portanto o NOx do nitrogênio em
é
. Relembrando: cada hidrogênio tem NOx
.
Passo 6
Checagem e comentário final (como usar isso na prova):
- Verificação rápida: soma dos NOx
, que é exatamente a carga do íon, então está consistente. - Dica prática para a prova: ao ver
já vale lembrar que H é , somar as contribuições de H e fazer carga total menos contribuição dos hidrogênios. Isso costuma ser rápido e seguro.
Resposta
Nitrogênio (N):
Hidrogênio (H):
Hidrogênio (H):