Em contato com ar úmido, um telhado de cobre é lentamente coberto por uma camada verde de CuCO 3 , formado pela sequência de reações representadas pelas equações a seguir:
Com relação ao processo global que ocorre, pode-se afirmar:
a) as duas reações são de oxirredução.
b) apenas a reação 1 é de oxirredução.
c) apenas a reação 2 é de oxirredução.
d) nenhuma das reações é de oxirredução.
e) o
é o agente oxidante da reação 1.
a) as duas reações são de oxirredução.
b) apenas a reação 1 é de oxirredução.
c) apenas a reação 2 é de oxirredução.
d) nenhuma das reações é de oxirredução.
e) o
Passo 1
O enunciado dá duas reações que ocorrem sequencialmente sobre cobre em contato com ar úmido:
E apresenta as alternativas sobre o processo global:
a) as duas reações são de oxirredução.
b) apenas a reação 1 é de oxirredução.
c) apenas a reação 2 é de oxirredução.
d) nenhuma das reações é de oxirredução.
e) o é o agente oxidante da reação 1.
a) as duas reações são de oxirredução.
b) apenas a reação 1 é de oxirredução.
c) apenas a reação 2 é de oxirredução.
d) nenhuma das reações é de oxirredução.
e) o
O que é pedido: identificar qual alternativa é verdadeira, ou seja, determinar se cada reação é de oxirredução (redox) e interpretar a alternativa (e) sobre agente oxidante.
Passo 2
Vamos lembrar, de forma bem prática, como reconhecer uma reação de oxirredução. Conceito e regra de bolso:
- Uma reação é redox se há mudança nos números de oxidação (NOX) de algum elemento entre reagentes e produtos — isso significa transferência de elétrons.
- Para atribuir números de oxidação, use regras simples:
- Um elemento no seu estado livre (forma elementar) tem
. Ex.: , têm . - Hidrogênio ligado a não metais costuma ter
. - Oxigênio na maioria dos compostos costuma ter
. - A soma dos
em uma espécie neutra é ; em íons, é a carga do íon.
- Um elemento no seu estado livre (forma elementar) tem
- Se um átomo aumenta seu
(por exemplo de para ), ele foi oxidado (perdeu elétrons). Se diminui (por exemplo de para ), foi reduzido (ganhou elétrons). - Agente redutor (reduz): é a espécie que é oxidada. Agente oxidante (oxida): é a espécie que é reduzida.
Vou aplicar essas regras passo a passo às duas reações.
Passo 3
Análise da reação 1:
Atribuindo números de oxidação:
- Para
: (cobre metálico, estado elementar). - Para
: (oxigênio na forma molecular). - Em
: , (padrão). - Em
: cada tem carga . Dentro de : , . A molécula é neutra, então o cobre deve compensar as duas cargas dos grupos hidróxido: o tem .
Resumo dos
relevantes:
-
(aumentou → foi oxidado) -
(do ): (diminuiu → foi reduzido)
Como há mudança de
(Cu sofreu oxidação e O sofreu redução), a reação 1 é uma reação de oxirredução.
Passo 4
Mostro também as meias-reações (opcionais, só para visualizar a transferência de elétrons) em meio básico — isso explica por que surgem hidróxidos:
- meia-oxidação (cobre):
- meia-redução (oxigénio em meio aquoso básico):
Multiplicando a oxidação por
e somando, obtemos
que se combina para formar o precipitado
. Isso confirma a transferência de elétrons: reação redox.
Passo 5
Análise da reação 2:
Atribuindo números de oxidação:
-
em já vimos que é . - Em
, o íon tem carga . No carbonato, o oxigênio é e o carbono tem (regra geral para ). Para que a soma seja zero, tem . - Carbono no
tem ; no também é . - Hidrogênio e oxigênio em
mantêm seus usuais.
Portanto os
dos elementos importantes não mudam na reação 2 (Cu:
→
; C:
→
). Não há ganho ou perda de elétrons entre espécies. Conclusão: a reação 2 NÃO é uma reação de oxirredução. É uma reação ácido-base / formação de sal (o
reage formando espécie carbonatada que substitui hidróxidos).
Passo 6
Agora respondo às alternativas com base nas análises:
- a) “as duas reações são de oxirredução.” — Falso, pois a reação 2 não é redox.
- b) “apenas a reação 1 é de oxirredução.” — Verdadeiro, porque demonstramos que reação 1 é redox e reação 2 não é.
- c) “apenas a reação 2 é de oxirredução.” — Falso.
- d) “nenhuma das reações é de oxirredução.” — Falso (a reação 1 é redox).
- e) “o
é o agente oxidante da reação 1.” — Falso. O é o que é oxidado (vai de para ), portanto é o agente redutor; o agente oxidante é a espécie que reduz o cobre, ou seja o (que é reduzido).
Passo 7
Resumo final e incentivo: portanto a única alternativa correta é a (b) — apenas a primeira reação é de oxirredução. Você fez direitinho ao pedir para checar números de oxidação: isso resolve a maior parte dessas questões de química. Vai dar certo na prova — respira fundo e confia no passo a passo!
Resposta
b)