Obtenha os números de oxidação dos átomos no peróxido de hidrogênio,
, um antisséptico bastante comum.
Passo 1
O enunciado pede para encontrar os números de oxidação dos átomos no peróxido de hidrogênio
. Informações dadas:
- Fórmula:
. - Há
átomos de hidrogênio e átomos de oxigênio. - A espécie é uma molécula neutra (carga total
).
O que se pede: determinar o número de oxidação de cada átomo presente (hidrogênio e oxigênio).
Passo 2
O que é número de oxidação (explicação didática e regras principais).
- Número de oxidação é um “controle” formal para contabilizar ganhos/perdas eletrônicas em ligações; é uma ferramenta de contabilidade, não necessariamente a carga real.
- Regras úteis que vamos usar (explicadas de forma simples):
- O somatório dos números de oxidação de todos os átomos em uma espécie é igual à carga total da espécie. Para moléculas neutras, a soma é
. - Para átomos no estado elementar (por ex.
, ) o número de oxidação é . - Hidrogênio ligado a não-metais normalmente tem número de oxidação
. (Quando ligado a metais, pode ser , mas aqui ele está ligado ao oxigênio, que é não-metal.) - Oxigênio costuma ter número de oxidação
, exceto em peróxidos, onde cada oxigênio tem , e em compostos com flúor onde pode ser positivo. (Vou justificar isso depois com o cálculo.)
Essas regras servem para montar equações e encontrar os números quando não são óbvios.
- O somatório dos números de oxidação de todos os átomos em uma espécie é igual à carga total da espécie. Para moléculas neutras, a soma é
Passo 3
Montando a equação de soma dos números de oxidação para
.
- Seja
o número de oxidação de cada átomo de hidrogênio (o mesmo para os dois H). - Seja
o número de oxidação de cada átomo de oxigênio (o mesmo para os dois O, por simetria na molécula).
Como a molécula é neutra, a soma das contribuições é zero:
Dividindo por
para simplificar:
Portanto
Passo 4
Determinar
usando a regra do hidrogênio.
- Pela regra (Passo 2, item 3), hidrogênio ligado a um não-metal tem número de oxidação
.
Substituindo em:
Logo cada oxigênio tem número de oxidação
.
Passo 5
Interpretação e checagens rápidas (didática).
- Verificação da soma:
, consistente com molécula neutra. - Por que isso difere de
(onde O é )? Porque em existe a ligação O–O (ligação simples entre dois oxigênios). Na conta formal de oxidação, essa situação distribui a “carga” de forma que cada O fique com em vez de . Compostos com essa ligação O–O são chamados peróxidos. - Exemplo rápido para fixar: em
(peróxido de sódio) cada Na é e, pelos mesmos motivos, cada O é .
Passo 6
Resumo final e incentivo rápido.
- Resultado encontrado é consistente com as regras de oxidação e com a natureza de peróxidos. Se ficar nervoso na prova, lembre: monte a equação da soma dos números de oxidação e aplique a regra padrão para H e O; se aparecer O–O ou a palavra “peróxido”, pense em
para cada oxigênio. Força aí — você consegue!
Resposta
H:
O:
O: