(Cesgranrio-RS) Observe a reação:
\mathrm{SnCl}_{2}+2 \mathrm{HCl}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{SnCl}_{4}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
Determine respectivamente a substância oxidada e a reduzida. Quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor?

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{SnCl}_{2}+2\mathrm{HCl}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}\rightarrow \mathrm{SnCl}_{4}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
e pede para determinar:
  • qual substância foi oxidada (quem teve aumento no número de oxidação);
  • qual foi reduzida (quem teve diminuição no número de oxidação);
  • qual é o agente oxidante (quem foi reduzido);
  • qual é o agente redutor (quem foi oxidado).
Informações fornecidas (lista de espécies envolvidas): \mathrm{SnCl}_{2},\; \mathrm{HCl},\; \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2},\; \mathrm{SnCl}_{4},\; \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Passo 2

Estratégia para resolver (passo a passo que você pode usar na prova):
  1. Atribuir números de oxidação (NOX) a cada átomo importante usando regras simples:
    • O NOX de um íon monoatômico é igual à sua carga.
    • Em compostos neutros, a soma dos NOX de todos os átomos é 0.
    • Hidrogênio ( \mathrm{H}) geralmente tem NOX +1 quando ligado a não-metais.
    • Oxigênio ( \mathrm{O}) geralmente tem NOX -2, exceto em peróxidos, onde cada oxigênio tem NOX -1.
    • Halogênios (como cloro, \mathrm{Cl}) geralmente têm NOX -1 quando combinados com elementos menos eletronegativos.
  2. Comparar o NOX de cada elemento entre reagentes e produtos: aumento do NOX = oxidação; diminuição do NOX = redução.
  3. Quem é oxidado é o agente redutor (porque doa elétrons). Quem é reduzido é o agente oxidante (porque aceita elétrons).
    Vou aplicar essas regras passo a passo aos compostos da reação.

Passo 3

Calcular NOX para o estanho nos compostos de estanho:
  • Em \mathrm{SnCl}_{2}: cada cloro tem NOX -1. Há 2 cloros, soma -2. O composto é neutro, então o NOX do estanho satisfaz \text{NOX}(\mathrm{Sn}) + 2\cdot(-1)=0.Portanto \text{NOX}(\mathrm{Sn\\ em\\ SnCl_{2}})=+2.
  • Em \mathrm{SnCl}_{4}: cada cloro tem NOX -1. Há 4 cloros, soma -4. Então \text{NOX}(\mathrm{Sn}) + 4\cdot(-1)=0e \text{NOX}(\mathrm{Sn\\ em\\ SnCl_{4}})=+4.
Conclusão parcial: o NOX do estanho aumentou de +2 para +4, ou seja, o estanho foi oxidado (perdeu elétrons).

Passo 4

Calcular NOX para o oxigênio no peróxido e na água:
  • Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} (peróxido): por regra específica de peróxidos, cada oxigênio tem NOX -1. Verificação: 2\cdot \text{NOX}(\mathrm{H}) + 2\cdot \text{NOX}(\mathrm{O}) = 0. Como \text{NOX}(\mathrm{H})=+1, 2\cdot(+1)+2\cdot(-1)=0,ok.
  • Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}: oxigênio tem NOX -2 e hidrogênio +1.
    Portanto o NOX do oxigênio mudou de -1 (em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}) para -2 (em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}). Isso é uma diminuição do NOX, ou seja, o oxigênio foi reduzido (ganhou elétrons).

Passo 5

Interpretação redox e identificação dos agentes:
  • O estanho em \mathrm{SnCl}_{2} foi oxidado ( +2 \to +4). Logo a espécie que foi oxidada é \mathrm{SnCl}_{2}.
  • O oxigênio em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} foi reduzido ( -1 \to -2). Logo a espécie que foi reduzida é \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}.
  • Agente oxidante = a espécie que oxida outra (aceita elétrons) = a que é reduzida. Portanto o agente oxidante é \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}.
  • Agente redutor = a espécie que reduz outra (doa elétrons) = a que é oxidada. Portanto o agente redutor é \mathrm{SnCl}_{2}.
Para ficar ainda mais claro na prova, pode-se escrever as semi-reações em meio ácido (porque há \mathrm{HCl}):
  • semi-reação de oxidação (Sn): \mathrm{Sn}^{2+}\rightarrow \mathrm{Sn}^{4+}+2\mathrm{e}^-,
  • semi-reação de redução (peróxido em meio ácido): \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}+2\mathrm{H}^{+}+2\mathrm{e}^-\rightarrow 2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
As duas semi-reações mostram a transferência de 2 elétrons, confirmando que a atribuição está consistente.

Resposta

Substância oxidada: \mathrm{SnCl}_{2}
Substância reduzida: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}
Agente oxidante: \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}
Agente redutor: \mathrm{SnCl}_{2}

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