Classifique as semirreações como sendo de oxidação ou redução:
a) \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{O}^{2-}

Passo 1

O enunciado pede que eu classifique a semirreação
\mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow \mathrm{O}^{2-}
como sendo de oxidação ou de redução. Informações dadas: o reagente é a molécula de oxigênio \mathrm{O}_{2} no estado gasoso e o produto é o ânion óxido \mathrm{O}^{2-}. Não há outros dados fornecidos.

Passo 2

Entender o que muda entre reagente e produto: vamos comparar os estados de oxidação do oxigênio em cada espécie. Regra prática: em uma molécula elemental (átomos do mesmo elemento ligados entre si) o número de oxidação é 0. Portanto para o oxigênio em \mathrm{O}_2:
\text{o número de oxidação do O em } \mathrm{O}_2 \text{ é } 0.úçãé
No íon \mathrm{O}^{2-}, o oxigênio tem carga -2, então seu número de oxidação é -2. Ou seja, cada átomo de oxigênio passa de 0 para -2.

Passo 3

Explicar o que significa essa variação em termos de elétrons: quando o número de oxidação diminui (vai de 0 para -2) isso significa que o átomo ganhou elétrons. Ganhar elétrons é exatamente a definição de redução. Para contabilizar os elétrons, faço a meia-reação balanceada em termos de massa e carga. Para duas átomos de oxigênio (a molécula \mathrm{O}_2) cada átomo ganha 2 elétrons, logo o ganho total é 4 elétrons. A meia-reação completa é:
\mathrm{O}_2 + 4\,e^- \rightarrow 2\,\mathrm{O}^{2-}.
Aqui verifique: átomos de O estão balanceados (2 de cada lado) e a carga do lado esquerdo é -4 (dos elétrons) enquanto do lado direito é 2\cdot(-2)=-4, então a carga também está balanceada.

Passo 4

Relembrar a definição importante e concluir: redução é o ganho de elétrons; oxidação é a perda de elétrons. Como a meia-reação escrita mostra que \mathrm{O}_2 ganha elétrons ( 4\,e^-), a semirreação é uma redução.

Passo 5

Dica rápida para a prova: sempre compare números de oxidação entre reagente e produto. Se diminuir → redução (ganho de elétrons). Se aumentar → oxidação (perda de elétrons). Para oxigênio elementar ( \mathrm{O}_2) lembre: estado de oxidação 0; em \mathrm{O}^{2-} é -2.

Resposta

a) Redução

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