Os foguetes são projéteis impulsionados pela ejeção de gases quentes através de um bocal. Usualmente, os gases quentes expelidos pelos foguetes provêm de reação entre um combustível e um oxidante. Considerando a reação:
usada como propulsor do módulo de descida na Lua, da Missão Apollo, é correto afirmar que são, respectivamente, oxidante e redutor:
a)
e
.
b)
e
.
c)
e
.
d)
e
.
e)
e
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pergunta quais são, respectivamente, o oxidante e o redutor entre as espécies reagentes. As alternativas mostram pares de espécies; vamos identificar, a partir da reação, qual espécie é a que oxida (aceita elétrons — oxidante) e qual é a que reduz (doa elétrons — redutor). As informações relevantes são os reagentes e produtos acima.
Passo 2
Relembrando de forma simples e prática (o que você precisa saber para a prova):
- Oxidação é aumento do número de oxidação (NO) de um átomo; redução é diminuição do NO.
- Agente oxidante (oxidante) é a espécie que causa oxidação em outra: ela própria é reduzida (ganha elétrons).
- Agente redutor (redutor) é a espécie que causa redução em outra: ela própria é oxidada (perde elétrons).
Regras úteis para calcular NO: - Em uma molécula neutra, a soma dos NOs dos átomos é
. - NO do hidrogênio é, em compostos com não-metais,
(salvo hidretos). - NO do oxigênio na maioria dos compostos é
. - Elementos na forma molecular simples (por ex.
) têm NO igual a .
Passo 3
Calcular o número de oxidação do nitrogênio em cada espécie relevante:
Para
: suponha que o NO do N seja
. Cada H tem NO
. A molécula é neutra, logo
Logo, em
o nitrogênio tem NO
.
Para
: cada O tem NO
, total
. Seja
o NO de cada N:
Logo, em
o nitrogênio tem NO
.
Para
: por ser elemento na forma molecular, o NO do N é
.
Para
: não tem nitrogênio, mas sabemos que H é
e O é
.
Passo 4
Comparar variações de NO para o nitrogênio ao passar de reagentes para produtos:
- Nitrogênio vindo de
: passa de NO (em ) para NO (em ). Esse aumento de para significa que o nitrogênio foi oxidado (perdeu elétrons). Portanto, a espécie atua como redutor (doa elétrons). - Nitrogênio vindo de
: passa de NO (em ) para NO (em ). Esse decréscimo de para significa que o nitrogênio foi reduzido (ganhou elétrons). Portanto, a espécie atua como oxidante (aceita elétrons).
Passo 5
Para fixar a ideia com um exemplo simples e rápido: na reação clássica
o zinco vai de NO
para
(é oxidado → redutor) e o cobre vai de NO
para
(é reduzido → oxidante). Mesmo raciocínio aplicamos à reação dada, só que aqui avaliamos os NOs dos nitrogênios nas moléculas.
Passo 6
Conclusão intermediária (útil para a prova): a espécie que foi reduzida (NO diminuiu) é o oxidante, e a espécie que foi oxidada (NO aumentou) é o redutor. Aplicando isso ao cálculo dos NOs acima, obtemos quais são as funções das espécies reagentes na reação dada. Força aí — você já tem o procedimento claro: calcular NOs e comparar.
Resposta
b)