Qual espécie sofre oxidação e redução:
\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s})+3 \mathrm{CO}(\mathrm{g}) \rightarrow 3 \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{Fe}(\mathrm{s})

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}(s) \;+\;3\,\mathrm{CO}(g)\;\longrightarrow\;3\,\mathrm{CO}_{2}(g)\;+\;2\,\mathrm{Fe}(s)
e pede para identificar qual espécie sofre oxidação e qual sofre redução. Como é uma reação redox, vamos atribuir números de oxidação aos elementos envolvidos.

Passo 2

Atribuindo números de oxidação:
— Em \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}, cada oxigênio vale -2, logo o total de oxigênio é 3\times(-2)=-6. Para que a soma dê zero, o ferro médio deve ser +3. Assim, \mathrm{Fe} está em +3.
— Em \mathrm{CO}, o oxigênio vale -2, então o carbono vale +2.
— Em \mathrm{CO}_{2}, o oxigênio continua -2 e o carbono passa a ser +4.
— Em \mathrm{Fe}(s), o ferro está na forma elementar, com oxidação 0.

Passo 3

Comparando os estados de oxidação do ferro:
\mathrm{Fe}^{+3}\; \longrightarrow\; \mathrm{Fe}^{0}
o ferro ganha elétrons (reduz seu número de oxidação de +3 para 0) e, portanto, sofre redução.

Passo 4

Comparando os estados de oxidação do carbono:
\mathrm{C}^{+2}\; \longrightarrow\; \mathrm{C}^{+4}
o carbono perde elétrons (aumenta seu número de oxidação de +2 para +4) e, portanto, sofre oxidação.

Resposta

A espécie que sofre oxidação é \mathrm{CO} e a que sofre redução é \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}.

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