Enunciado

Classifique as seguintes reações como de precipitação, neutralização ácido-base ou redox. Se for uma reação de precipitação, escreva a equação iônica. Se for uma reação de neutralização, identifique o ácido e a base. Se for uma reação redox, identifique o oxidante e o redutor.

(a) Reação usada para medir a concentração de monóxido de carbono em um fluxo de gás:

5   C O g + I 2 O 5 s → I 2 s + 5   C O 2 ( g )

(b) Teste para medir a quantidade de iodo em uma amostra:

I 2 a q + 2   S 2 O 3 2 - a q → 2   I - a q + S 4 O 6 2 - ( a q )

(c) Teste para íons brometo em solução:

A g N O 3 a q + B r - a q → A g B r s + N O 3 - ( a q )

(d) Aquecimento de tetrafluoreto de urânio com magnésio, um dos estágios da purificação do metal urânio:

U F 4 g + 2   M g s → U s + 2   M g F 2 ( s )

Passo 1

Queremos identificar o tipo de reação que está acontecendo (precipitação, neutralização ácido-base ou redox), para isso precisamos entender mais sobre elas.

Reações Redox: As reações nas quais a oxidação e a redução ocorrem simultaneamente são chamadas de reações redox. A substância que sofre oxidação é conhecida como agente redutor. A substância que sofre redução é conhecida como agente oxidante.

Reações de neutralização ácido-base: As reações nas quais os íons hidrogênio do ácido reagem com os íons hidroxila da base para formar a água são conhecidas como reação de neutralização.

Reações de precipitação: As reações nas quais os íons solúveis dos reagentes reagem para formar um sólido insolúvel que se deposita no fundo da mistura de reação são conhecidas como reações de precipitação. Um dos produtos formados na reação de precipitação é sólido.

Passo 2

(a)   5   C O g + I 2 O 5 s → I 2 s + 5   C O 2 ( g )

O processo de oxidação envolve a obtenção de átomos de oxigênio, enquanto o processo de redução envolve a perda de átomos de oxigênio. O monóxido de carbono ( C O ) ganha átomos de oxigênio para formar C O 2 e diz-se que é oxidado. O pentóxido de iodo ( I 2 O 5 ) perde átomos de oxigênio para formar um I 2 sólido e diz-se que ele é reduzido. Assim, essa é uma reação redox.

Passo 3

Afim de identificar o agente oxidante e o agente redutor, temos que estado de oxidação dos átomos é o seguinte para a equação acima:

O processo de oxidação envolve o aumento do número de oxidação, enquanto o processo de redução envolve a diminuição do número de oxidação.

Como o número de oxidação do carbono aumenta de + 2 para + 4 , o monóxido de carbono é oxidado de C O para C O 2 . Portanto, o C O sofre oxidação, logo, ele é o agente redutor.

Como o número de oxidação do iodo diminui de + 5 para 0 , o pentóxido de iodo é reduzido de I 2 O 5 para I 2 . Portanto, o I 2 O 5 sofre redução, logo, ele é o agente oxidante.

Passo 4

(b) I 2 a q + 2   S 2 O 3 2 - a q → 2   I - a q + S 4 O 6 2 - ( a q )

O processo de oxidação envolve a obtenção de átomos de oxigênio, enquanto o processo de redução envolve a perda de átomos de oxigênio. O ( S 2 O 3 2 - ) íon tiossulfato ganha átomos de oxigênio para formar S 4 O 6 2 - e diz-se que é oxidado. O iodo ( I 2 ) ganha elétrons para formar ( I - ) íon iodeto e diz-se que ele é reduzido. Assim, essa é uma reação redox.

Passo 5

Afim de identificar o agente oxidante e o agente redutor, temos que estado de oxidação dos átomos é o seguinte para a equação acima:

O processo de oxidação envolve o aumento do número de oxidação, enquanto o processo de redução envolve a diminuição do número de oxidação.

Como o número de oxidação do enxofre aumenta de + 2 para + 2,5 , o íon tiossulfato é oxidado de S 2 O 3 2 - para S 4 O 6 2 - . Portanto, o S 2 O 3 2 - sofre oxidação, logo, ele é o agente redutor.

Como o número de oxidação do iodo diminui de 0 para - 1 , o iodo é reduzido de I 2 para I - . Portanto, o I 2 sofre redução, logo, ele é o agente oxidante.

Passo 6

(c) A g N O 3 a q + B r - a q → A g B r s + N O 3 - ( a q )

Como os íons de prata solúveis reagem com íons de brometo para formar brometo de prata insolúvel, essa é uma reação de precipitação.

Passo 7

Para escrever a equação iônica, temos que separar os compostos iônicos aquosos em seus íons constituintes. Como A g B r não é solúvel em água, ele precipita como um sólido.

Portanto, a equação iônica completa obtida é a seguinte:

A g + a q + N O 3 - a q + B r - a q → A g B r s + N O 3 - ( a q )

Os íons que parecem inalterados nos dois lados da reação são referidos como “íons espectadores”. Aqui, o íon N O 3 - atua como íon espectador nessa reação. Eliminando os íons espectadores para obter a equação iônica líquida teremos:

Passo 8

(d) U F 4 g + 2   M g s → U s + 2   M g F 2 ( s )

O processo de oxidação envolve a obtenção de átomos de oxigênio, enquanto o processo de redução envolve a perda de átomos de oxigênio. O metal magnésio ganha átomos de flúor eletronegativos para formar M g F 2 e diz-se que é oxidado. O tetrafluoreto de urânio ( U F 4 ) perde átomos de flúor eletronegativos para formar U s metal e diz-se que ele é reduzido. Assim, essa é uma reação redox.

Passo 9

Afim de identificar o agente oxidante e o agente redutor, temos que estado de oxidação dos átomos é o seguinte para a equação acima:

O processo de oxidação envolve o aumento do número de oxidação, enquanto o processo de redução envolve a diminuição do número de oxidação.

Como o número de oxidação do magnésio aumenta de 0 para + 2 , o magnésio é oxidado de M g s para M g F 2 ( s ) . Portanto, o M g s sofre oxidação, logo, ele é o agente redutor.

Como o número de oxidação do urânio diminui de + 4 para 0 , o urânio é reduzido de U F 4 g para U s . Portanto, o U F 4 g sofre redução, logo, ele é o agente oxidante.

Resposta

(a)

Reação Redox.

Agente redutor: C O g

Agente oxidante: I 2 O 5 s

(b)

Reação Redox

Agente redutor: S 2 O 3 2 - a q

Agente oxidante:   I 2 a q

(c)

Reação de Precipitação

A g + a q + B r - a q → A g B r s

(d)

Reação Redox

Agente redutor: M g s

Agente oxidante:   U F 4 g

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