Questão 3. Considere a equação química, não balanceada, que representa a reação do sulfeto de cádmio em solução aquosa de ácido nítrico:
CdS(s)+HNO3(aq) Cd(NO3)2(aq)+NO(g)+Y+H2 O(l)
Pode-se afirmar que, na equação química não balanceada, a espécie Y é:
a) CdSO4
b) SO3
c) SO2
d)
e) S

Passo 1

O enunciado pede para descobrir qual é a espécie Y na reação não balanceada
CdS(s) + HNO3(aq) to Cd(NO3)2(aq) + NO(g) + Y + H2O(l)
Estamos lidando com uma reação redox: o enxofre do sulfeto de cádmio e o nitrogênio do ácido nítrico mudam seus estados de oxidação. Vamos precisar atribuir números de oxidação, escrever as semirreações e ver qual produto de enxofre faz a conta fechar.

Passo 2

Para descobrir Y, primeiro atribuímos estados de oxidação e as semirreações principais. O enxofre sai de S^{2-}. As opções de Y têm S em +0 (S), +4 (SO_2), +6 (SO_3, CdSO_4, Cd(HSO_4)_2). A mudança de NO_3^- (N +5) para NO (N +2) é uma redução de 3 elétrons por NO. Para fechar elétros precisamos que a oxidação do enxofre libere múltiplos de 3 elétrons.

Passo 3

Escrevendo a semirreação de oxidação para cada estado de oxidação de enxofre:
  • Para S^{2-} → S^0: perde 2 elétrons (múltiplo de 3? não)
  • Para S^{2-} → SO_2 (S +4): semirreação é
S^2- + 2,H2O to SO2 + 4,H^+ + 6,e^-
perda de 6 e^{-}, que é múltiplo de 3 (2 partes de NO_3^-).

Passo 4

Já para S^{2-} → SO_3 ou SO_4^{2-} (S +6) a semirreação libera 8 elétrons, que não é múltiplo inteiro de 3. Logo, a única que permite combinar corretamente com a redução de NO_3^- → NO (3e^-) sem deixar elétron sobrando é SO_2.

Passo 5

Concluímos que a espécie Y que fecha o balanço de elétrons é SO2.

Resposta

Y = SO2

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