Determine o número de oxidação (NOx) do elemento destacado em cada um dos compostos ou íons abaixo.
C em \mathrm{CO}_{2}

Passo 1

O que o enunciado pede: determinar o número de oxidação (NOx) do átomo de carbono destacado no composto \mathrm{CO}_2.
Informações dadas e relevantes:
  • O composto é \mathrm{CO}_2.
  • Não foi informado nenhum íon; portanto tratamos de uma molécula neutra (carga total igual a zero).
  • Não há imagens nem outras informações adicionais.

Passo 2

Regras e convenções que vou usar (explicadas de forma didática):
  • Número de oxidação (NOx) é um valor fictício atribuído a átomos numa molécula para ajudar a rastrear transferência de elétrons em reações redox. Ele segue convenções, não é necessariamente a carga real de um átomo ligado covalentemente.
  • Convenções básicas importantes:
    • O NOx de um átomo em uma espécie neutra soma, com os NOx dos outros átomos, para dar zero.
    • O NOx de um átomo em um íon monoatômico é igual à carga do íon.
    • O NOx de oxigênio em compostos é, na maioria dos casos, -2 (exceto em peróxidos, onde é -1, e alguns compostos com flúor).
    • O NOx de hidrogênio ligado a não metais é geralmente +1.
  • Vou aplicar essas regras ao caso concreto. Explico cada símbolo que vou usar:
    • Vou chamar o NOx do carbono de x.
    • Cada oxigênio terá NOx igual a -2 (pela convenção citada).
    • A soma dos NOx de todos os átomos em \mathrm{CO}_2 deve ser 0 (porque a molécula é neutra).

Passo 3

Montando a equação com base nas regras:
  • Há 1 átomo de carbono com NOx x.
  • Há 2 átomos de oxigênio, cada um com NOx -2, então a contribuição dos dois oxigênios é 2\times(-2).
  • Soma dos NOx = 0. Logo escrevemos a equação (mostrando cada termo e seu significado):
x + 2\cdot(-2) = 0.

Passo 4

Resolvendo a equação passo a passo (álgebra bem mastigada):
x + 2\cdot(-2) = 0
Primeiro calcule 2\cdot(-2):
2\cdot(-2) = -4.
Substituindo na equação:
x - 4 = 0.
Isolando x (somar 4 em ambos os lados):
x = 4.

Passo 5

Interpretação didática do resultado e verificação rápida:
  • O valor encontrado é x=4, isto é, o NOx do carbono em \mathrm{CO}_2 é +4.
  • Verificação simples: somando os NOx dos átomos temos +4 + 2\cdot(-2) = +4 -4 = 0, que é a carga total da molécula — portanto está consistente.
  • Comentário prático: um modo rápido de lembrar é que em dióxidos simples (quando O é -2) o carbono costuma ter NOx positivo igual ao número de oxigênios vezes 2 dividido por 1; aqui são 2 oxigênios \Rightarrow carbono +4.
  • Exemplo extra para fixar: em \mathrm{CO} temos x + (-2) = 0\Rightarrow x=+2; assim, \mathrm{CO} dá carbono em +2, enquanto em \mathrm{CO}_2 é +4.

Resposta

C em \mathrm{CO}_2: +4

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