Questão 3. Considere a equação química, não balanceada, que representa a reação do sulfeto de cádmio em solução aquosa de ácido nítrico:
Pode-se afirmar que, na equação química não balanceada, a espécie
é:
a)
b)
c)
d)
e) S
a)
b)
c)
d)
e) S
Passo 1
O enunciado pede para descobrir qual é a espécie Y na reação não balanceada
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
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
.