A reação de hidrólise de um halogênio, dada na equação abaixo é uma reação redox? Caso seja, indique o agente oxidante e redutor.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pergunta: a reação é uma reação redox? Se for, indicar o agente oxidante e o agente redutor.
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
-
é um halogênio na sua forma elementar (cada átomo de no tem estado elementar). - Produtos:
(ácido hipohaloso), e (íon haleto). - Não há outras substâncias envolvidas além de água e as espécies listadas.
Passo 2
O que significa “ser uma reação redox” (explicação didática, sem pular etapas):
- Oxidação é a perda de elétrons por uma espécie. Quando algo é oxidado, seu número de oxidação aumenta.
- Redução é o ganho de elétrons por uma espécie. Quando algo é reduzido, seu número de oxidação diminui.
- O agente oxidante é a espécie que provoca a oxidação de outra; ele próprio é reduzido (ganha elétrons).
- O agente redutor é a espécie que provoca a redução de outra; ele próprio é oxidado (perde elétrons).
Para identificar se há redox, atribuímos números de oxidação (NOX) aos elementos nas espécies da reação e verificamos se algum elemento muda seu NOX entre reagentes e produtos.
Passo 3
Atribuição de números de oxidação (explicando como faço):
- Na forma elementar
, cada átomo de tem . (Regra: elemento no seu estado livre tem NOX zero.) - Em
: costuma ser e é . (Não precisamos detalhar mais, só lembrar que água está neutra.) - Em
o halogênio tem . (íon simples com carga .) - Em
(espécie neutra), somando os NOX: é , é , sendo a soma zero. Logo o NOX de satisfaz
Passo 4
Comparando os NOX do elemento
entre reagentes e produtos:
- Reagente:
em tem . - Produtos: em
, (aumentou → oxidação); em , (diminuiu → redução).
Logo, parte dos átomos defoi oxidada (0 → +1) e parte foi reduzida (0 → −1). Isso significa que há transferência de elétrons: a mesma espécie sofre simultaneamente oxidação e redução — fenômeno chamado desproporcionamento (ou dismutação).
Passo 5
Mostrar as semi-reações com elétrons para ver claramente a troca de elétrons (balanço em meio ácido, já que aparece
):
- Semi-reação de oxidação (uma unidade de
é oxidada a ): Verificação rápida: átomos balanceados (H:2 à esquerda, 1 em HOX + 1 em à direita), carga à esquerda 0, à direita (HOX neutro +1 de e do elétron), tudo OK. - Semi- reação de redução (outra unidade de
é reduzida a ): - Somando essas duas semi-reações os elétrons se cancelam e obtemos a equação global (multiplicando se necessário). Somando-as diretamente:
que é equivalente à escrita com no reagente:
Isto confirma que há transferência interna de elétrons e que a reação é redox por desproporcionamento.
Passo 6
Identificar formalmente agente oxidante e agente redutor (explicando a lógica):
- O agente oxidante é a espécie que é reduzida (ganha elétrons). Aqui, uma porção de
é reduzida a . Essa porção atuante vem de . Portanto, quem age como agente oxidante é o halogênio na forma elementar — isto é, (a fração que é reduzida), que recebe elétrons e forma . - O agente redutor é a espécie que é oxidada (perde elétrons). Aqui, outra porção de
é oxidada a . Essa porção também provém de . Portanto, quem age como agente redutor é o halogênio na forma elementar — isto é, (a fração que é oxidada), que doa elétrons e forma .
Em palavras simples: o halogênio elementarse desproporciona; parte atua como oxidante (é reduzida a ) e parte atua como redutor (é oxidada a ).
Resposta
Sim — é uma reação redox (desproporcionamento).
Agente oxidante: (a porção que é reduzida, formando
).
Agente redutor: (a porção que é oxidada, formando
).
Agente oxidante:
Agente redutor: