Identifique respectivamente a substância redutora e a oxidante da reação abaixo:
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede: identificar, respectivamente, a substância redutora e a substância oxidante.
Informações relevantes fornecidas: as espécies presentes são ,
,
e
. A tarefa é analisar mudanças de números de oxidação entre reagentes e produtos para decidir quem é oxidado (perde elétrons) e quem é reduzido (ganha elétrons), e daí identificar o agente redutor e o agente oxidante.
Informações relevantes fornecidas: as espécies presentes são
Passo 2
Pequena aula (intuitiva) sobre o que precisamos usar:
- Número de oxidação é um jeito de contar, por átomo, quantos elétrons “parecem” estar associados a ele numa ligação. Não é carga real, mas serve para rastrear elétrons.
- Regras úteis e simples que usaremos:
- Em uma espécie elementar (átomos ligados a si mesmos), o número de oxidação é
. Ex.: e têm número de oxidação . - Para o flúor ligado a qualquer outro átomo, o número de oxidação do flúor é sempre
. - Oxigênio em compostos (exceto peróxidos) costuma ter número de oxidação
. - Hidrogênio ligado a não metais costuma ter número de oxidação
.
- Em uma espécie elementar (átomos ligados a si mesmos), o número de oxidação é
- Definições importantes:
- Oxidação = aumento do número de oxidação (perda de elétrons).
- Redução = diminuição do número de oxidação (ganho de elétrons).
- Agente oxidante = a espécie que oxida outra (ela própria é reduzida).
- Agente redutor = a espécie que reduz outra (ela própria é oxidada).
Vou aplicar essas regras passo a passo na reação.
Passo 3
Calcular números de oxidação dos elementos em cada espécie (usar as regras acima).
Para
: seja
o número de oxidação do oxigênio e
o do hidrogênio. Sabemos que hidrogênio ligado a não metal vale
.
Portanto em
:
e
.
Para
(espécie elementar):
Para
: hidrogênio ligado a não metal é
; flúor sempre
, confirmando:
Portanto em
:
e
.
Para
(espécie elementar):
Resumo em tabela mental:
Passo 4
Comparar os números de oxidação entre reagentes e produtos para ver quem foi oxidado e quem foi reduzido.
-
Oxigênio: em
tem e em tem . O número de oxidação aumentou ( ), portanto o oxigênio foi oxidado (perdeu elétrons). Logo a espécie que contém esse oxigênio nos reagentes, , foi a que se oxidou — isto é, é o agente redutor (doa elétrons). -
Flúor: em
tem e em tem . O número de oxidação diminuiu ( ), portanto o flúor foi reduzido (ganhou elétrons). Logo a espécie que contém esse flúor nos reagentes, , foi a que se reduziu — isto é, é o agente oxidante (aceita elétrons).
Podemos confirmar com meio meio de meia-reações de elétrons (ideia rápida):
Oxidação (oxigênio perde elétrons):
Oxidação (oxigênio perde elétrons):
Redução (cada
ganha 2 elétrons formando
):
Multiplicando a redução por
obtemos consumo de
, igualando com a oxidação. Os íons
e
combinam para formar
sob as condições apresentadas, e a transferência de elétrons entre
e
está consistente com a identificação acima.
Passo 5
Conclusão final: a espécie que cedeu elétrons (foi oxidada) é
— portanto é a substância redutora. A espécie que aceitou elétrons (foi reduzida) é
— portanto é a substância oxidante.