A reação equacionada a seguir permite a obtenção de ferro num alto-forno de indústria siderúrgica, indicar qual o elemento que está sofre redução e qual substância que atua como agente redutor; indicando as equações de oxidação e de redução.
\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}+3 \mathrm{CO} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}+3 \mathrm{CO}_{2}

Passo 1

O enunciado apresenta a reação
\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} + 3\,\mathrm{CO} \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Fe} + 3\,\mathrm{CO}_{2}
e pede para identificarmos o elemento que sofre redução, a substância que atua como agente redutor e escrever as meias-reações de oxidação e de redução. Trata-se de um processo de oxirredução em alto-forno.

Passo 2

Atribuímos números de oxidação a cada elemento: em \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} o oxigênio vale -2, total -6, logo cada ferro vale +3. Em \mathrm{Fe} elementar vale 0. No \mathrm{CO} o carbono é +2 e em \mathrm{CO}_{2} é +4. Assim:
– Ferro: de +3 em \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} para 0 em \mathrm{Fe} ⇒ reduzido.
– Carbono: de +2 em \mathrm{CO} para +4 em \mathrm{CO}_{2} ⇒ oxidado.

Passo 3

A substância que se oxida é o agente redutor (doa elétrons). Aqui o monóxido de carbono \mathrm{CO} é oxidado a \mathrm{CO}_{2}, portanto \mathrm{CO} é o agente redutor.

Passo 4

Meia-reação de redução (ganho de elétrons pelo ferro):
\mathrm{Fe}^{3+} + 3\,e^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Fe}
Ou, considerando o óxido:
\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} + 6\,e^- \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Fe} + 3\,\mathrm{O}^{2-}

Passo 5

Meia-reação de oxidação (doação de elétrons pelo carbono):
\mathrm{CO} \;\longrightarrow\; \mathrm{CO}_{2} + 2\,e^-

Resposta

Elemento reduzido: Ferro \mathrm{Fe}.
Agente redutor: Monóxido de carbono \mathrm{CO}.
Meia-reação de redução:
\mathrm{Fe}^{3+} + 3\,e^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Fe}
Meia-reação de oxidação:
\mathrm{CO} \;\longrightarrow\; \mathrm{CO}_{2} + 2\,e^-

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