4- Determine o estado de oxidação do enxofre em cada um dos seguintes compostos e íon: a)
, b)
, c)
, d)
, e)
. pág. 117.
Passo 1
O enunciado pede para determinar o estado de oxidação do enxofre em cada um dos seguintes compostos/íon:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Informações relevantes dadas pelo enunciado: as fórmulas químicas de cada espécie (acima). Não há outras informações adicionais (como estruturas), portanto usaremos as regras usuais de números de oxidação para cada átomo na fórmula.
Passo 2
Vamos aprender (direto e prático) o que são e como atribuir números de oxidação — isso é essencial para a prova.
- Definição curta e útil: o número de oxidação (n.o.) de um átomo em uma espécie é a carga elétrica “formal” que o átomo teria se todos os elétrons de ligação fossem atribuídos ao átomo mais eletronegativo. Na prática usamos regras para atribuir valores sem redesenhar elétrons sempre.
- Regra fundamental: a soma algébrica dos números de oxidação de todos os átomos em uma molécula neutra é
. Para um íon, a soma é igual à carga do íon. - Regras usuais que vamos usar:
- Elementos no estado simples (como
, , ) têm n.o. igual a . - Alcalinos (grupo 1, ex.:
) têm n.o. em compostos. - Alcalino-terrosos (grupo 2) têm n.o.
. - Hidrogênio ligado a não-metais tem n.o.
(exceto hidretos metálicos onde é ). - Oxigênio em compostos (exceto peróxidos) tem n.o.
. - Halogênios (Cl, Br, I) geralmente têm n.o.
quando ligados a átomos menos eletronegativos (como H ou S) — atenção a exceções, mas aqui usaremos para Cl.
- Elementos no estado simples (como
- Método prático: atribui-se n.o. conhecidos (H, O, Na, Cl), escreve-se a soma algébrica incluindo o n.o. desconhecido do enxofre e resolve-se para ele.
Agora aplicamos isso passo a passo a cada espécie.
Passo 3
Cálculo para
.
- Sabemos, pela regra, que hidrogênio ligado a não-metal tem n.o.
. Então cada tem . - Se chamarmos o n.o. do enxofre de
, a soma dos n.os. na molécula neutra deve ser . Escrevemos:
- Calculando:
- Conclusão: o enxofre em
tem n.o. .
Dica prática para prova: sempre comece atribuindo os n.os. conhecidos (H, O, metais) e resolva a equação simples.
Passo 4
Cálculo para
.
-
é o elemento enxofre no seu estado elemental (uma molécula formada por oito átomos iguais). - Regra: todo átomo de um elemento puro tem n.o.
. - Portanto cada átomo de enxofre em
tem n.o. .
Observação útil: isso vale para, , metais puros, etc.
Passo 5
Cálculo para
.
- Cloro em compostos com menos eletronegativos geralmente tem n.o.
. Aqui temos dois Cl. - Seja
o n.o. do enxofre. A molécula é neutra, logo:
- Calculando:
- Conclusão: o enxofre em
tem n.o. .
Sugestão: se vir halogênio ligado a um não-metal, pense primeiro empara o halogênio (salvo exceções).
Passo 6
Cálculo para
.
- Sódio (
) é metal do grupo 1, então cada átomo tem n.o. . - Oxigênio em óxidos/sais (não peróxidos) tem n.o.
. Aqui há três oxigênios. - Seja
o n.o. do enxofre. A molécula é neutra, então:
- Calculando passo a passo:
- Conclusão: o enxofre em
tem n.o. .
Comentário:(íon sulfito) também tem S em ; é o sal correspondente.
Passo 7
Cálculo para
.
- Aqui temos um íon com carga
. Oxigênio tem n.o. e há quatro oxigênios. - Seja
o n.o. do enxofre. A soma dos n.os. deve ser igual à carga do íon ( ):
- Calculando:
- Conclusão: o enxofre no íon
(sulfato) tem n.o. .
Lembrete de prova: sulfato éem , sulfito em , tiossais e reações redox costumam usar isso.
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)
b)
c)
d)
e)