As soluções aquosas de hipoclorito de sódio, também conhecidas como “água sanitária” ou líquido de Dakin, dependendo da concentração, são obtidas pela transformação química representada por:
Nessa transformação, as espécies redutora e oxidante são:
a) íons
e
, respectivamente.
b) as espécies
e NaOH , respectivamente.
c) os átomos de cloro do
.
d) os íons
do NaOH e os átomos de cloro do
.
a) íons
b) as espécies
c) os átomos de cloro do
d) os íons
Passo 1
O enunciado pede que eu identifique, na transformação
quais são a espécie redutora e a espécie oxidante, entre as alternativas:
a) íons e
, respectivamente.
b) as espécies e
, respectivamente.
c) os átomos de cloro do .
d) os íons do NaOH e os átomos de cloro do
.
a) íons
b) as espécies
c) os átomos de cloro do
d) os íons
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- A equação química completa da reação (já escrita acima).
- As opções possíveis para quem age como agente redutor (reduzente) e agente oxidante (oxidante).
Passo 2
Antes de calcular, vamos lembrar o que significam “espécie redutora” e “espécie oxidante” — devagar e com jeitinho, como se estivéssemos estudando para a prova:
- Uma espécie é reduzida quando ganha elétrons; o número de oxidação do elemento diminui. A espécie que é reduzida é o agente oxidante (porque ela “oxida” outra ao aceitar elétrons).
- Uma espécie é oxidada quando perde elétrons; o número de oxidação do elemento aumenta. A espécie que é oxidada é o agente redutor (porque ela “reduz” outra ao doar elétrons).
Logo, para identificar quem é o oxidante e o redutor precisamos ver quais átomos mudam seus números de oxidação entre reagentes e produtos.
Passo 3
Vamos atribuir números de oxidação (NOX) a todos os elementos importantes, passo a passo. Regras usadas (explico rapidinho): metais alcalinos como
têm
; hidrogênio ligado a não-metal tem
; oxigênio em compostos usuais tem
. Em uma molécula diatômica elementar
cada cloro tem
.
Aplicando isso:
-
Em
: tem , , .
(confere:, soma dá carga neutra da molécula) -
Em
: cada átomo de cloro tem . -
Em
: (como antes), então . -
Em
(hipoclorito): escrevemos a soma dos NOX igual a zero: ondeé o do cloro. Daí . Portanto, em o cloro tem . -
Em
: , (sem mudança relevante).
Resumo das mudanças de NOX (do reagente para o produto):
- Cloro: começa em
(em ) e aparece como (em ) e como (em ). - Sódio: permanece
(em , , ). - Oxigênio e hidrogênio: permanecem nos valores usuais (
, ).
Passo 4
Agora interpretamos as mudanças:
-
Um átomo de cloro que vai de
para ganhou um elétron — isso é uma redução. A espécie que é reduzida (ganha elétron) é o agente oxidante. Portanto, parte do cloro atuou como agente oxidante.
Exemplo de meia-reação de redução (simplificada): -
Outro átomo de cloro que vai de
para perdeu um elétron — isso é uma oxidação. A espécie que é oxidada (perde elétrons) é o agente redutor. Portanto, parte do cloro atuou como agente redutor.
Meia-reação de oxidação (simplificada, por átomo):
O que acontece é um caso clássico chamado de “desproporcionamento” (ou disproporcionamento): a mesma espécie elementar (
) sofre ao mesmo tempo oxidação e redução, produzindo produtos com cloro em dois diferentes estados de oxidação (
e
). Assim, quem entrega e quem recebe elétrons são átomos de cloro vindos do
. As outras espécies (
,
,
,
) não mudaram seu estado de oxidação, portanto não são agentes redutores nem oxidantes nesta reação.
Passo 5
Concluindo: tanto o agente redutor quanto o agente oxidante estão nos próprios átomos de cloro do
(alguns átomos de cloro são oxidantes ao serem reduzidos a
, e outros são redutores ao serem oxidados a
). Isso corresponde à alternativa c).
Resposta
c) os átomos de cloro do