Na reação
os elementos que não sofreram oxidação ou redução são:
a) hidrogênio e cloro
b) hidrogênio e oxigênio
c) cloro e oxigênio.
d) nitrogênio e hidrogênio.
a) hidrogênio e cloro
b) hidrogênio e oxigênio
c) cloro e oxigênio.
d) nitrogênio e hidrogênio.
Passo 1
O enunciado fornece a reação
e pergunta: “os elementos que não sofreram oxidação ou redução são:” seguido das alternativas (a) a (d).\n
Informações relevantes que o enunciado dá e que vou usar:
Informações relevantes que o enunciado dá e que vou usar:
O que preciso determinar: para cada elemento verificar se seu estado de oxidação (número de oxidação) muda entre reagentes e produtos. Elementos cujo número de oxidação não muda são os que “não sofreram oxidação nem redução”.
Passo 2
Explicando como descobrir mudanças de oxidação — regras básicas de número de oxidação (vou explicar como pensar passo a passo):
- Regra 1: o número de oxidação de um átomo em uma substância elementar (por exemplo
ou ) é . - Regra 2: para um íon monoatômico, o número de oxidação é igual à carga do íon.
- Regra 3: em compostos, geralmente
tem número de oxidação , salvo exceções (peróxidos, ligação a flúor etc.). Aqui usamos a regra padrão . - Regra 4: em compostos com não metais,
costuma valer . - Regra 5: halogênios (como
) normalmente têm em compostos com elementos menos eletronegativos (exceto quando ligados a oxigênio ou em seu estado elementar). - Regra 6: a soma algébrica dos números de oxidação dos átomos em uma molécula neutra é
.
Também lembro o que significa “oxidação” e “redução”: - Oxidação: aumento do número de oxidação (o átomo perde elétrons).
- Redução: diminuição do número de oxidação (o átomo ganha elétrons).
Passo 3
Aplicando as regras aos reagentes — calcular números de oxidação em
e
.
Para
:
- Pela regra,
geralmente é e então será porque a molécula é neutra.
Logo:
Para
:
- Tomamos
como cada (regra 3). Há dois oxigênios, totalizando . - Seja
o número de oxidação do nitrogênio. Pela soma de oxidação para molécula neutra:
Logo:
Portanto em
:
Passo 4
Agora os produtos — calcular números de oxidação em
,
e
.
Para
:
-
é (cada), é .
Logo:
Para
:
- Tomamos
. Seja o número de oxidação do nitrogênio:
Logo:
Para
:
- É uma espécie elementar diatômica, então cada átomo de cloro tem número de oxidação
:
Passo 5
Comparando os números de oxidação de reagentes e produtos para cada elemento (vou mostrar cada elemento separado e identificar se houve mudança):
-
Hidrogênio (
): - Em reagente (
): . - Em produto (
): . - Conclusão:
não mudou de para — não sofreu oxidação nem redução.
- Em reagente (
-
Cloro (
): - Em reagente (
): . - Em produto (
): . - Conclusão:
mudou de para . Como o número de oxidação aumentou ( → ), foi oxidado (perdeu elétrons).
- Em reagente (
-
Nitrogênio (
): - Em reagente (
): . - Em produto (
): . - Conclusão:
mudou de para . Como o número de oxidação diminuiu ( → ), foi reduzido (ganhou elétrons).
- Em reagente (
-
Oxigênio (
): - Em reagente (
): . - Em produtos (
e ): em ambos. - Conclusão:
permaneceu — não sofreu oxidação nem redução.
- Em reagente (
Passo 6
Resumo do que cada elemento sofreu:
Portanto os elementos que NÃO sofreram oxidação nem redução são o hidrogênio e o oxigênio.
Resposta
b) hidrogênio e oxigênio.