Identifique as substâncias oxidada e a reduzida nas seguintes reações. Mostre os estados de oxidação de cada átomo e os estados físicos de cada substância.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede:
- identificar a substância oxidada e a substância reduzida;
- mostrar os estados de oxidação (O.N.) de cada átomo;
- indicar os estados físicos de cada substância.
Informações fornecidas explicitamente: as fórmulas das espécies químicas reativas e de produto. Não há outras condições (solvente, temperatura), então usaremos os estados físicos típicos em condições ambiente.
Passo 2
Regras básicas e conceito que vamos usar (explicando devagar, como num mapa mental):
- Definição: aumento do número de oxidação de um átomo = oxidação; diminuição do número de oxidação = redução.
- Regra prática 1: um elemento no seu estado elementar tem O.N.
. Ex.: → cada Cl tem O.N. . - Regra prática 2: oxigênio em compostos (exceto peróxidos) tem O.N.
. - Regra prática 3: em um composto iônico neutro, a soma algébrica dos O.N. de todos os átomos =
. - Regra prática 4: halogênios ligados a metais costumam ter O.N.
(por exemplo, em , cada Cl será ).
Vou aplicar essas regras a cada espécie para encontrar os números de oxidação.
Passo 3
Determinação dos números de oxidação (vai passo a passo para cada espécie):
-
Para
(forma elementar): - Pela regra prática 1, cada átomo de cloro tem O.N.
. - Escrevo:
.
- Pela regra prática 1, cada átomo de cloro tem O.N.
-
Para
: - Pela regra prática 2, oxigênio vale
. - Soma dos O.N. no composto neutro deve ser
, então → . - Escrevo:
.
- Pela regra prática 2, oxigênio vale
-
Para
: - Cloro ligado a metal →
(regra prática 4). - Há dois Cl, soma dos O.N. dos Cl =
. Soma total do composto neutro zero → → . - Escrevo:
.
- Cloro ligado a metal →
-
Para
(dióxido de cloro? atenção: é dicloroóxido, fórmula correta ): - Oxigênio tem O.N.
. - Soma total no composto neutro:
→ → cada . - Escrevo:
.
- Oxigênio tem O.N.
Resumo numérico (cada valor entre parênteses é o O.N. do átomo):
Passo 4
Comparação dos números de oxidação para ver quem foi oxidado e quem foi reduzido:
- Cloro: começa em
(em ). Parte do cloro passa a ter O.N. em (diminuição de O.N. de para → redução). Outra parte do cloro passa a ter O.N. em (aumento de O.N. de para → oxidação). - Mercúrio:
está em e permanece em → sem mudança de O.N. - Oxigênio: O.N.
em e em → sem mudança de O.N.
Conclusão qualitativa: o cloro elementar (
) sofre simultaneamente oxidação e redução — este é um caso típico de disproportionamento (ou desproporcionamento): uma mesma espécie é parcialmente oxidada e parcialmente reduzida.
Passo 5
Interpretação final e estados físicos típicos (condições ambiente):
-
Estados físicos típicos em condições ambientes (usados aqui):
-
é gás → . -
é sólido → . -
é sólido (sal cristalino, sublima mas em geral sólido) → . -
é gás/volátil à temperatura ambiente → .
-
-
Quem foi oxidado e quem foi reduzido:
- Oxidação: parte do cloro em
→ passa de O.N. para em . Portanto, a substância oxidada é o cloro (a porção que forma ). - Redução: parte do cloro em
→ passa de O.N. para em . Portanto, a substância reduzida é o cloro (a porção que forma ). - Observação:
e mantiveram seus O.N. ( , ) e não sofreram oxidação/redução.
- Oxidação: parte do cloro em
Resposta
Substância oxidada:
(porção que forma
), O.N.
; estado físico típico:
.
Substância reduzida:
(porção que forma
), O.N.
; estado físico típico:
.
Estados de oxidação completos:
.
Estados físicos típicos:
.