Identifique o estado de oxidação de cada espécie de enxofre e avalie qual ou quais podem atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor a depender do pH do meio. Justifique sua resposta.
SO3 ^2- SO4 ^2- S2 O3 ^2- S2 O8 ^2-

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para identificarmos o estado de oxidação de cada espécie de enxofre nas fórmulas apresentadas e, além disso, descobrir quais delas podem agir tanto como agente oxidante quanto como agente redutor, dependendo do pH do meio. Para isso, vamos precisar entender o que é estado de oxidação e como agentes oxidantes e redutores funcionam. Vamos nessa!

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o estado de oxidação de cada átomo de enxofre nas espécies apresentadas. O estado de oxidação é uma maneira de atribuir cargas formais aos átomos em uma molécula ou íon, ajudando a entender como os elétrons são distribuídos.
Vamos analisar cada espécie:
  1. SO3^2-
  2. SO4^2-
  3. S2O3^2-
  4. S2O8^2-

Passo 3

Vamos começar com SO3^2-:
  • Sabemos que o oxigênio geralmente tem estado de oxidação -2.
  • A carga total do íon é -2.
  • A equação para encontrar o estado de oxidação do enxofre (S) fica:
    x + 3(-2) = -2 implies x - 6 = -2 implies x = +4
Então, cada átomo de enxofre em SO3^2- tem estado de oxidação +4.

Passo 4

Agora, vamos para SO4^2-:
  • Oxigênios com estado de oxidação -2.
  • Carga total do íon é -2.
  • Equação:
    x + 4(-2) = -2 implies x - 8 = -2 implies x = +6
Portanto, cada átomo de enxofre em SO4^2- tem estado de oxidação +6.

Passo 5

Vamos analisar S2O3^2-:
  • Dois enxofres (S) desconhecidos, cada oxigênio com -2.
  • Carga total do íon é -2.
  • Equação:
    2x + 3(-2) = -2 implies 2x - 6 = -2 implies 2x = +4 implies x = +2
Então, cada átomo de enxofre em S2O3^2- tem estado de oxidação +2.

Passo 6

Por fim, S2O8^2-:
  • Dois enxofres, cada oxigênio com -2.
  • Carga total do íon é -2.
  • Equação:
    2x + 8(-2) = -2 implies 2x - 16 = -2 implies 2x = +14 implies x = +7
Portanto, cada átomo de enxofre em S2O8^2- tem estado de oxidação +7.

Passo 7

Agora que identificamos os estados de oxidação:
  • SO3^2-: S +4
  • SO4^2-: S +6
  • S2O3^2-: S +2
  • S2O8^2-: S +7
Vamos agora ver quais dessas espécies podem atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor, dependendo do pH do meio.

Passo 8

Um agente oxidante ganha elétrons e se reduz, enquanto um agente redutor perde elétrons e se oxida. Algumas espécies de enxofre são capazes de fazer ambos, dependendo das condições, como o pH.
  • S2O3^2- (S +2): Geralmente atua como agente redutor, pois pode ser oxidado a SO3^2- ou SO4^2-.
  • S2O8^2- (S +7): Atua como agente oxidante forte, podendo aceitar elétrons e se reduzir a SO4^2-.
No entanto, dependendo do pH, S2O3^2- pode também atuar como agente oxidante, pois em ambientes com pH diferente, a sua capacidade de aceitar ou doar elétrons pode variar.

Passo 9

Então, resumindo:
  • S2O3^2- pode agir como agente oxidante ou redutor, dependendo do pH.
  • S2O8^2- é principalmente um agente oxidante.

Resposta

Cada átomo de enxofre possui os seguintes estados de oxidação:
  • SO3^2-: +4
  • SO4^2-: +6
  • S2O3^2-: +2
  • S2O8^2-: +7
A espécie S2O3^2- pode atuar tanto como agente oxidante quanto como agente redutor, dependendo do pH do meio, enquanto S2O8^2- atua principalmente como agente oxidante.

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