Indique, dentre as substâncias apresentadas, a que contém nitrogênio com número de oxidação mais elevado.
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede: dentre as substâncias listadas, indicar aquela em que o nitrogênio apresenta o número de oxidação mais elevado. As substâncias fornecidas são:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 2
Revisão das regras básicas para atribuir números de oxidação (NOX) — vou explicar de forma bem prática:
- O NOX de um elemento no seu estado elementar é
. Ex.: tem NOX . - Para íons monoatômicos, o NOX é igual à carga do íon. Ex.:
tem NOX . - Não metal hidrogênio normalmente tem NOX
quando ligado a não metais; oxigênio normalmente tem NOX (exceto em peróxidos, etc.). - A soma dos NOX dos átomos em uma espécie neutra é
; em um íon, a soma é a carga do íon. - Se há mais de um átomo do mesmo elemento e as ligações estão delocalizadas (resonância), pode ocorrer NOX fracionário — nesse caso usamos o valor médio consistente com a soma total.
Agora aplicamos essas regras a cada opção.
Passo 3
Opção (a)
.
É uma molécula diatômica do elemento nitrogênio no estado elementar. Pela regra, o NOX de em
é
É uma molécula diatômica do elemento nitrogênio no estado elementar. Pela regra, o NOX de
Logo NOX do N em (a) é
.
Passo 4
Opção (b)
.
Trata-se de um sal com e o ânion azida
.
tem NOX
. Seja
o NOX médio do N no ânion. A soma dos NOX na molécula neutra é zero:
Trata-se de um sal com
Observação didática: o azida tem ressonância e, por isso, usamos o NOX médio por átomo
. Pode parecer estranho ter fração, mas isso é aceitável quando a carga está distribuída entre átomos equivalentes.
Passo 5
Opção (c)
.
Oxigênio costuma ser . Seja
o NOX médio do N. Soma total 0:
Oxigênio costuma ser
Portanto NOX médio do N em (c) é
.
Passo 6
Opção (d)
.
Ionicamente é e
. No cátion
, cada H tem NOX
. Seja
o NOX do N:
Ionicamente é
Assim NOX do N em (d) é
.
Passo 7
Opção (e)
.
Ácido nítrico pode ser visto como e
. No íon
, com oxigênio
cada, seja
o NOX do N:
Ácido nítrico pode ser visto como
Portanto NOX do N em (e) é
.
Passo 8
Comparação dos NOX obtidos:
a) :
b) :
c) :
d) :
e) :
a)
b)
c)
d)
e)
O maior valor de número de oxidação do nitrogênio é
, que ocorre em
.
Resposta
e)