Enunciado

O vanádio é usado na fabricação de aço porque forma V 4 C 3 , o que aumenta a resistência do aço e diminui a fadiga. Ele se forma no aço pela adição de V 2 O 5 ao minério de ferro enquanto ele está sendo reduzido pelo carbono durante o processo de refino.

  1. Qual é o provável estado de oxidação do vanádio no V 4 C 3 ?
  2. Escreva uma equação balanceada para a reação de V 2 O 5 com carbono para formar V 4 C 3 e C O 2 .

Passo 1

Essa é bem gostosa de fazer, não é?

Precisamos saber do estado de oxidação para o carbono, antes de qualquer coisa!

O carbono pode receber quatro elétrons ou perde-los. Neste caso o carbono esta funcionando como o ânion, não é?

Se a molécula é neutra, podemos descobrir o NOX simplesmente fazendo:

4 × N O X V + 3 × ( - 4 ) = 0

4 × N O X V = 3 × 4

Então:

N O X V = + 3

Ou seja, o NOX do vanádio é mais provável que seja +3.

Passo 2

Beleza! Vamos para a b.

Já sabemos o formato da reação:

V 2 O 5 ( s ) + C ( s ) → V 4 C 3 ( s ) + C O 2 ( g )

Nem perto de balanceada!

Nós temos quatro vanádios à direita e somente dois à esquerda:

2 V 2 O 5 ( s ) + C ( s ) → V 4 C 3 ( s ) + C O 2 ( g )

Formamos então 10 oxigênios nos produtos, então formaremos cinco átomos de gás carbônico:

2 V 2 O 5 ( s ) + C ( s ) → V 4 C 3 ( s ) + 5 C O 2 ( g )

Totalizamos 8 átomos de carbono nos produtos, então para finalizar o balanceamento:

2 V 2 O 5 ( s ) + 8 C ( s ) → V 4 C 3 ( s ) + 5 C O 2 ( g )

Essa foi legal !

Resposta

  1. + 3 ;
  2. 2 V 2 O 5 ( s ) + 8 C ( s ) → V 4 C 3 ( s ) + 5 C O 2 ( g ) .
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