Questão 1: Considere as reações:
I.
II.
III.
Identifique os agentes oxidante e redutor de cada uma das reações representadas acima.
I.
II.
III.
Passo 1
O que o enunciado pede: identificar, para cada uma das três reações, qual é o agente oxidante e qual é o agente redutor.
Reações dadas (copiadas do enunciado):
Informações relevantes que temos: as fórmulas das espécies reagentes e produtos em cada reação. A tarefa é determinar, observando alterações de estados de oxidação, quais espécies são oxidadas (doam elétrons) e quais são reduzidas (recebem elétrons) — daí identificar agentes redutor e oxidante.
Passo 2
Conceitos e regras que vamos usar (explicação didática):
- Definição: o agente redutor é a espécie que doa elétrons (é oxidada). O agente oxidante é a espécie que aceita elétrons (é reduzida).
- Para aplicar isso precisamos determinar os estados de oxidação (n.o.) dos átomos que mudam entre reagentes e produtos.
- Regras práticas para n.o.:
- Átomo em sua forma elementar: n.o.
. - Hidrogênio ligado a não-metais: n.o.
. - Oxigênio em compostos (salvo peróxidos, etc.): n.o.
. - Em um composto neutro, soma dos n.o. dos átomos =
.
- Átomo em sua forma elementar: n.o.
- Quando um elemento tem seu n.o. aumentado, ele foi oxidado (perdeu elétrons). Quando seu n.o. diminuiu, foi reduzido (ganhou elétrons).
- Exemplo rápido (mini-aula): em
temos com e com . Em o oxigênio tem . Se vira , o oxigênio passou de para — ele ganhou elétrons e foi reduzido; assim é agente oxidante nesse processo.
Passo 3
Análise detalhada da reação I:
- Determinar n.o. do enxofre nas espécies envolvidas:
- Em
: é , soma das cargas é , logo para temos . Então . - Em
: regra prática — oxigênio , há 3 oxigênios total ; hidrogênios somam ; soma zero, logo . - Em
(sólido elementar): .
- Ver mudanças de n.o.:
- Enxofre em
: . Aqui o enxofre aumenta seu n.o. (de para ), portanto foi oxidado — perdeu elétrons. - Enxofre em
: . Aqui o enxofre diminuiu seu n.o. (de para ), portanto foi reduzido — ganhou elétrons.
- Contabilização de elétrons (para ter certeza este é um bom balanceamento redox):
- Cada átomo de
em perde elétrons ao ir de para . Como são mols de temos elétrons perdidos. - O
em ganha elétrons ao ir de para . - Os elétrons se conservam, confirma que
foi oxidado e foi reduzido.
- Conclusão para a reação I:
- Agente redutor (doa elétrons, é oxidado):
. - Agente oxidante (aceita elétrons, é reduzido):
.
Passo 4
Análise detalhada da reação II:
- Determinar n.o. relevante:
- Em
: já vimos e . - Em
(metal elementar): . - Em
: sulfeto tem , então deve ser para a soma dar zero: . - Em
: (elementar).
- Ver mudanças de n.o.:
-
. Pb aumentou o n.o. → foi oxidado (doou elétrons). - Hidrogênios em
: cada vai de em para em . Isso é uma diminuição de n.o. → os hidrogênios foram reduzidos (ganharam elétrons). - Observação: o enxofre permanece em
(em e em ), portanto o enxofre não participa do ganho/perda de elétrons aqui — é espectador quanto à oxirredução.
- Contabilização de elétrons:
- Cada átomo de Pb perde
elétrons ao ir de para . - Os dois H (em uma molécula de
) ganham juntos elétrons ao se transformar em (cada H ganha 1 elétron). - Balanço ok: Pb doa 2 e os 2 H ganham 2.
- Conclusão para a reação II:
- Agente redutor (é oxidado):
(o metal). - Agente oxidante (é reduzido):
(especificamente os hidrogênios da ).
Passo 5
Análise detalhada da reação III:
- Determinar n.o. dos elementos que podem mudar:
-
elementar: . - Em
: sulfeto tem ( ), logo cada é ( ). -
: (elementar). - Em
: . -
: já sabemos , .
- Ver mudanças de n.o.:
-
. A prata aumenta n.o. → é oxidada (doa elétrons). -
. O oxigênio diminui n.o. → é reduzido (ganha elétrons). -
na e na permanece em (sem mudança). Hidrogênios ficam em (em e em ) — o hidrogênio aqui não muda de n.o. Portanto atua como fonte de enxofre mas não é agente redox principal nesta equação (é espectador quanto à mudança de n.o.).
- Contabilização de elétrons (verificando coerência):
- Quatro átomos de
cada um perde elétron ao passar de para : total de elétrons perdidos . -
tem dois átomos de O; cada átomo vai de para , ganhando elétrons por átomo → total ganho elétrons. - Os elétrons perdidos por
são recebidos por : consistência confirmada.
- Conclusão para a reação III:
- Agente redutor (é oxidado):
(prata metálica). - Agente oxidante (é reduzido):
(oxigênio molecular).
Resposta
I: agente oxidante =
; agente redutor =
II: agente oxidante =
; agente redutor =
III: agente oxidante =
; agente redutor =