Considerando o número de oxidação, determinar qual espécie sofre redução e qual sofre oxidação nas reações abaixo:
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Passo 1
Beleza, a questão é sobre reações de oxirredução: a gente recebe duas reações químicas e precisa descobrir, através do número de oxidação (NOX), qual espécie foi oxidada (perde elétrons) e qual foi reduzida (ganha elétrons). O conteúdo aqui é “números de oxidação e identificação de agente oxidante e redutor”. Para resolver vamos:
- Resumir as regras de atribuição de NOX.
- Calcular o NOX de cada átomo antes e depois da reação.
- Ver quem aumentou (oxidação) e quem diminuiu (redução) seu NOX.
Passo 2
Regras gerais de NOX que vamos usar:
- Átomo isolado (Zn(s), Mn(s), H₂(g), Pb(s)) tem NOX = 0.
- Em íons simples, o NOX é a carga do íon.
- Em compostos:
- H quase sempre +1 (exceto hidretos metálicos, que não temos aqui).
- Oxigênio quase sempre –2 (aqui aparece em NO₃⁻).
- A soma dos NOX em uma molécula ou íon é igual à sua carga total.
- N em NO₃⁻: O é –2, temos 3 × (–2) = –6, e a carga total é –1, então NOX do N é +5.
Passo 3
Reação 1:
Vamos atribuir NOX inicialmente e no produto:
– Zn(s): 0 → Zn em ZnBr₂: como Br é –1, 2×(–1)=–2, para fechar em zero o composto, Zn = +2.
– H em HBr: +1 → H em H₂(g): 0.
– Br em HBr: –1 → Br em ZnBr₂: –1 (não muda).
– H em HBr: +1 → H em H₂(g): 0.
– Br em HBr: –1 → Br em ZnBr₂: –1 (não muda).
Mudanças:
– Zn: 0 → +2 (aumentou → perdeu elétrons → foi oxidado).
– H: +1 → 0 (diminuiu → ganhou elétrons → foi reduzido).
– Zn: 0 → +2 (aumentou → perdeu elétrons → foi oxidado).
– H: +1 → 0 (diminuiu → ganhou elétrons → foi reduzido).
Logo na reação 1:
• Agente redutor = Zn(s) (ele doa elétrons, é oxidado).
• Agente oxidante = H⁺ (do HBr, aí presente como +1 no H) (ele recebe elétrons, é reduzido).
• Agente redutor = Zn(s) (ele doa elétrons, é oxidado).
• Agente oxidante = H⁺ (do HBr, aí presente como +1 no H) (ele recebe elétrons, é reduzido).
Passo 4
Reação 2:
Atribuindo NOX:
– Mn(s): 0 → Mn em Mn(NO₃)₂: o NO₃⁻ é –1 (cada). São dois nitratos: total –2. Para fechar, Mn = +2.
– Pb em Pb(NO₃)₂: Pb = +2 (pois NO₃⁻ soma –2). → Pb(s): 0.
– N e O nos nitratos não mudam, ficam em +5 e –2 respectivamente.
– Pb em Pb(NO₃)₂: Pb = +2 (pois NO₃⁻ soma –2). → Pb(s): 0.
– N e O nos nitratos não mudam, ficam em +5 e –2 respectivamente.
Mudanças:
– Mn: 0 → +2 (aumentou → perdeu elétrons → oxidado).
– Pb: +2 → 0 (diminuiu → ganhou elétrons → reduzido).
– Mn: 0 → +2 (aumentou → perdeu elétrons → oxidado).
– Pb: +2 → 0 (diminuiu → ganhou elétrons → reduzido).
Logo na reação 2:
• Agente redutor = Mn(s) (é oxidado).
• Agente oxidante = Pb²⁺ (do Pb(NO₃)₂, é reduzido).
• Agente redutor = Mn(s) (é oxidado).
• Agente oxidante = Pb²⁺ (do Pb(NO₃)₂, é reduzido).
Resposta
Reação 1: Zn(s) é oxidado (agente redutor) e H⁺ (do HBr) é reduzido (agente oxidante).
Reação 2: Mn(s) é oxidado (agente redutor) e Pb²⁺ (do Pb(NO₃)₂) é reduzido (agente oxidante).
Reação 2: Mn(s) é oxidado (agente redutor) e Pb²⁺ (do Pb(NO₃)₂) é reduzido (agente oxidante).