- Identifique respectivamente a substância redutora e a oxidante da reação abaixo:
a) O oxigênio e o flúor.
b) O hidrogênio e o oxigênio.
c) A água e o gás flúor.
d) O gás flúor e a água.
e) O flúor e o oxigênio.
b) O hidrogênio e o oxigênio.
c) A água e o gás flúor.
d) O gás flúor e a água.
e) O flúor e o oxigênio.
Passo 1
O enunciado pede que eu identifique, respectivamente, a substância redutora e a substância oxidante na reação abaixo:
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- Reagentes:
e . - Produtos:
e . - A pergunta quer primeiro a substância redutora (a que doa elétrons / é oxidada) e depois a substância oxidante (a que aceita elétrons / é reduzida), nessa ordem.
Passo 2
Vou explicar o conceito-chave: o que é oxidação, redução, agente redutor e agente oxidante.
- Oxidação é perda de elétrons. Quando um átomo perde elétrons, seu número de oxidação aumenta.
- Redução é ganho de elétrons. Quando um átomo ganha elétrons, seu número de oxidação diminui.
- Agente redutor (substância redutora) é a substância que doa elétrons e, por isso, é oxidada.
- Agente oxidante (substância oxidante) é a substância que aceita elétrons e, por isso, é reduzida.
Esses conceitos são o coração das reações redox — vamos então calcular os números de oxidação para decidir quem perde e quem ganha elétrons.
Passo 3
Regras práticas e simples para atribuir números de oxidação que vou usar:
- Elementos no estado padrão (moléculas elementares) têm número de oxidação
. Ex.: e têm . - Em compostos, o flúor sempre tem número de oxidação
. - Em laços com hidrogênio ligado a não-metal, o hidrogênio costuma ser
. - Oxigênio em muitos compostos comuns (exceto peróxidos, etc.) é
.
Vou aplicar essas regras às espécies da reação.
Passo 4
Calcular os números de oxidação nos reagentes:
- Para
: hidrogênio é e oxigênio é . Então temos:
- Para
: vetor elemento diatômico no estado livre, então
Passo 5
Calcular os números de oxidação nos produtos:
- Para
: regra do flúor domina, ; hidrogênio será . Então
- Para
: é oxigênio elementar, então
Passo 6
Comparar variações dos números de oxidação (quem aumentou, quem diminuiu):
- Flúor: passou de
em para em . Ou seja,
isso é uma redução (ganho de elétrons). Logo
foi reduzido e, portanto, é o agente oxidante (aceita elétrons).
- Oxigênio (na água): passou de
em para em . Ou seja,
isso é uma oxidação (perda de elétrons). Logo a parte da água que contém o oxigênio foi oxidada e, portanto,
atua como agente redutor (doa elétrons).
Passo 7
Conclusão clara e direta: a substância que foi oxidada (doou elétrons) é a
, portanto ela é a substância redutora. A substância que foi reduzida (recebeu elétrons) é o
, portanto ele é a substância oxidante. Em palavras do enunciado: a água é a substância redutora e o gás flúor é a substância oxidante.
Resposta
c) A água e o gás flúor.