Indicar agente redutor e agente oxidante das seguintes reações:
3 \mathrm{CH}_{4}+4\left(\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}\right)^{-2}+44 \mathrm{H}^{+} \rightarrow 8 \mathrm{Cr}^{+3}+3 \mathrm{CO}_{2}+22 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado apresenta a reação de oxirredução
3\,\mathrm{CH}_{4} \;+\;4\,\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}\;+\;44\,\mathrm{H}^{+} \;\longrightarrow\; 8\,\mathrm{Cr}^{3+}\;+\;3\,\mathrm{CO}_{2}\;+\;22\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
e pede para identificarmos o agente redutor e o agente oxidante. Para isso, vamos atribuir números de oxidação aos elementos que mudam de estado de oxidação.

Passo 2

Atribuímos os números de oxidação segundo as regras (H em +1, O em –2):
– Em \mathrm{CH}_{4}, como \sum \text{ox} = 0 e cada H é +1, temos
x_{\mathrm{C}} +4\,(+1)=0 \quad\Longrightarrow\quad x_{\mathrm{C}}=-4.
– Em \mathrm{CO}_{2}, como \sum \text{ox} = 0 e cada O é –2, temos
x_{\mathrm{C}} +2\,(-2)=0 \quad\Longrightarrow\quad x_{\mathrm{C}}=+4.
– No ânion \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}, cada O é –2, logo
2\,x_{\mathrm{Cr}}+7\,(-2)=-2 \quad\Longrightarrow\quad x_{\mathrm{Cr}}=+6.
– Em \mathrm{Cr}^{3+}, claramente x_{\mathrm{Cr}}=+3.

Passo 3

Comparando os números de oxidação:
– O carbono vai de -4 em \mathrm{CH}_{4} a +4 em \mathrm{CO}_{2} (aumenta), logo ocorre oxidação em que o \mathrm{C} perde elétrons. Assim, \mathrm{CH}_{4} é o agente redutor.
– O crômio vai de +6 em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} a +3 em \mathrm{Cr}^{3+} (diminui), logo ocorre redução em que o \mathrm{Cr} ganha elétrons. Assim, \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} é o agente oxidante.

Resposta

Agente redutor: \mathrm{CH}_{4}
Agente oxidante: \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}

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