Indique os agentes redutor e agente oxidante das seguintes reações:
Reação do bafômetro:
3 \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{OH}+2 \mathrm{~K}_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow 3 \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}+2 \mathrm{Cr}_{2}\left(\mathrm{SO}_{4}\right)_{3}+\mathrm{K}_{2} \mathrm{SO}_{4}+11 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para identificar o agente redutor e o agente oxidante na reação do bafômetro:
3\,\mathrm{CH_3CH_2OH} + 2\,\mathrm{K_2Cr_2O_7} + \mathrm{H_2SO_4} \;\longrightarrow\; 3\,\mathrm{CH_3COOH} + 2\,\mathrm{Cr_2(SO_4)_3} + \mathrm{K_2SO_4} + 11\,\mathrm{H_2O}.
O conteúdo envolvido é reações de oxirredução, e vamos usar números de oxidação para decidir quais espécies são oxidadas (agente redutor) e quais são reduzidas (agente oxidante).

Passo 2

Calculamos o número de oxidação do carbono que muda em \mathrm{CH_3CH_2OH} e em \mathrm{CH_3COOH}.
Em \mathrm{CH_3CH_2OH} o carbono ligado ao grupo –OH (o segundo carbono) satisfaz
\text{C} + 2\,(+1) + (-2) + 1\,(0) = 0,
pois cada H vale +1, O vale -2 e o grupo \mathrm{CH_3} é neutro para esse cálculo. Logo
x + 2 - 2 = 0 \quad\Longrightarrow\quad x = 0.
Mas, no modo usual de contar (contando também as ligações C–H do grupo \mathrm{CH_3}), encontra-se que esse carbono está em -1.
Em \mathrm{CH_3COOH}, o carbono do carboxilo satisfaz
x + 2\,(+1) + 2\,(-2) = 0 \quad\Longrightarrow\quad x + 2 - 4 = 0 \quad\Longrightarrow\quad x = +2,
que também nos dá, por convenção incluindo todas as ligações C–H do \mathrm{CH_3}, um valor de +3. Portanto esse carbono vai de –1 em etanol a +3 em ácido acético, mostrando oxidação.

Passo 3

Calculamos o número de oxidação do Cr em \mathrm{Cr_2O_7^{2-}} e em \mathrm{Cr_2(SO_4)_3}.
Para \mathrm{Cr_2O_7^{2-}}:
2x + 7(-2) = -2 \quad\Longrightarrow\quad 2x -14 = -2 \quad\Longrightarrow\quad 2x = 12 \quad\Longrightarrow\quad x = +6.
Em \mathrm{Cr_2(SO_4)_3}, cada sulfato é -2, então
2x + 3(-2) = 0 \quad\Longrightarrow\quad 2x -6 = 0 \quad\Longrightarrow\quad x = +3.
Logo o cromo é reduzido de +6 a +3.

Passo 4

Comparando as mudanças de número de oxidação:
– O carbono do etanol sobe de -1 a +3, ou seja, é oxidado; a espécie que se oxida é o agente redutor. Aqui o agente redutor é \mathrm{CH_3CH_2OH}.
– O cromo no dicromato desce de +6 a +3, ou seja, é reduzido; a espécie que se reduz é o agente oxidante. Aqui o agente oxidante é \mathrm{K_2Cr_2O_7}.

Resposta

Agente redutor: \mathrm{CH_3CH_2OH}
Agente oxidante: \mathrm{K_2Cr_2O_7}

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