Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada uma das seguintes reações:
Uma das etapas da produção de combustível alternativo a partir do carvão, CH4(g)+H2 O(g) CO(g)+3 H2(g).

Passo 1

Beleza, o exercício pede que a gente descubra quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor na reação
CH4(g) + H2O(g) ;longrightarrow; CO(g) + 3,H2(g)
Isso é química de oxirredução (redox). Pra resolver, a gente precisa:
  1. saber atribuir número de oxidação (n.o.) aos átomos;
  2. identificar quem perde elétrons (é oxidado) e quem ganha elétrons (é reduzido);
  3. lembrar que o agente redutor é quem doa elétrons (ou seja, é oxidado) e o agente oxidante é quem recebe elétrons (ou seja, é reduzido).

Passo 2

A primeira coisa é atribuir o número de oxidação (n.o.) a cada elemento em reagentes e produtos, usando as regras básicas:
  • Num composto neutro, a soma dos n.o. é zero.
  • Hidrogênio (H) costuma ter n.o. +1 (exceto em hidretos metálicos).
  • Oxigênio (O) costuma ter n.o. –2 (exceto em peróxidos).
Agora, vamos listar:
  1. CH₄: cada H é +1, então o C precisa ser –4 (pois 4×(+1) + n.o.© = 0 → n.o.© = –4).
  2. H₂O: cada H é +1, O é –2 (2×(+1) + (–2) = 0).
  3. CO: O é –2, logo C é +2 (n.o.© + (–2) = 0 → n.o.© = +2).
  4. H₂: elemento simples, H₂ tem n.o. = 0.
Resumindo em tabela (valores de n.o.):
• C em CH₄ = –4
• H em CH₄ = +1
• H em H₂O = +1
• O em H₂O = –2
• C em CO = +2
• O em CO = –2
• H em H₂ = 0

Passo 3

Agora a gente vê quem mudou de n.o. entre reagente e produto:
  • O carbono foi de –4 (em CH₄) para +2 (em CO). Isso significa que ele perdeu elétrons (passou de carga –4 para +2), ou seja, foi oxidado.
  • O hidrogênio da água foi de +1 (em H₂O) para 0 (em H₂). Isso significa que cada H ganhou elétron (passou de +1 para 0), ou seja, foi reduzido.

Passo 4

A regra:
• Quem é oxidado (perde elétrons) é o agente redutor.
• Quem é reduzido (ganha elétrons) é o agente oxidante.
Aqui o carbono em CH₄ é oxidado → CH₄ é o agente redutor.
O hidrogênio em H₂O é reduzido → H₂O é o agente oxidante.

Resposta

Agente oxidante: H2O
Agente redutor: CH4

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