Qual elemento é oxidado e qual é reduzido nas seguintes reações?
Passo 1
O enunciado pergunta qual elemento é oxidado e qual é reduzido na reação abaixo. Informações dadas:
Dados relevantes extraídos do enunciado:
- Reagentes:
(apresentado como aquoso no enunciado), (aquoso). - Produtos:
(sólido segundo o enunciado), (gasoso). - Este é um processo redox: pergunta-se qual elemento perde elétrons (é oxidado) e qual ganha elétrons (é reduzido).
Passo 2
Vamos aprender como atribuir números de oxidação (NOX) — é a ferramenta que usamos para identificar oxidação e redução.
Regras essenciais (explicadas de forma simples):
Regras essenciais (explicadas de forma simples):
- Um elemento no seu estado livre (forma elemental) tem número de oxidação
. - Para íons monoatômicos, o NOX é igual à carga do íon (por exemplo,
tem NOX ). - Hidrogênio ligado a não metais costuma ter NOX
; quando ligado a metais (hidretos) pode ser . - Cloro em compostos simples costuma ter NOX
(exceto em compostos com oxigênio ou flúor). - A soma dos NOX de todos os átomos numa molécula neutra é
; numa espécie carregada é igual à carga.
Exemplo rápido: em, a soma do NOX de e deve ser . Se costuma ser , então é .
Passo 3
Atribuindo NOX aos reagentes usando as regras:
-
na sua forma elementar tem NOX . Escrevo:
- Em
: como expliquei acima, costuma ter , então tem . Escrevo:
Passo 4
Atribuindo NOX aos produtos:
- Em
: o composto é neutro, e cada é normalmente . Como há dois , a soma dos é . Para a soma total ser , o deve ser . Escrevo:
- Em
(gás diatômico): elemento na forma elementar tem NOX . Escrevo:
Passo 5
Comparando NOX antes e depois para ver quem perdeu ou ganhou elétrons:
- Magnésio:
O NOX aumentou de
para
. Aumentar o número de oxidação significa perda de elétrons → oxidação. Interpretando em elétrons:
- Hidrogênio (dos
, ou melhor dos íons que estavam implicitamente no ácido):
O NOX diminuiu de
para
. Diminuir o número de oxidação significa ganho de elétrons → redução. Interpretando em elétrons (duas unidades para balancear):
Note que o cloro tem NOX
tanto em reagente quanto em produto, logo não muda seu NOX e é um espectador nesta reação.
Passo 6
Mostrando as meias-reações (metade-reações) para visualizar a troca de elétrons:
- Meia-oxidação (perda de elétrons):
- Meia-redução (ganho de elétrons):
Somando-as (elétrons se cancelam) recuperamos a equação global dada.
Passo 7
Conclusão explicada de forma direta e encorajadora:
- Quem aumenta seu NOX (perde elétrons) é o que foi oxidado:
é oxidado. - Quem diminui seu NOX (ganha elétrons) é o que foi reduzido: o hidrogênio presente em
(os íons ) é reduzido formando .
O cloronão muda de NOX e é espectador.
Resposta
Oxidado:
.\nReduzido:
(os íons
que formam
).