Enunciado

Nas reações abaixo, identifique o NOX de todos os átomos, os processos de oxidação e redução e os agentes oxidante e redutor.

a) M g O + C → C O + M g

b) 2 C l - + 2 H 2 O → C l 2 + 2 O H - + H 2

c) 3 C + 2 K 2 C r 2 O 7 + 8 H 2 S O 4 → 3 C O 2 + 2 C r 2 ( S O 4 ) 3 + 2 K 2 S O 4 + 8 H 2 O

Passo 1

a) Seguindo as nossas regrinhas podemos dizer que:

  • Nas substâncias simples C e M g , o NOX será zero.
  • O M g , como metal alcalino terroso, terá NOX + 2 .
  • O oxigênio no M g O terá NOX - 2 , para que a carga total da substância seja zero.
  • No C O o oxigênio tem o NOX “padrão” - 2 , e o carbono fica com NOX + 2 , para que a carga total da substância seja zero.
  • Assim:

    M g ⏞ + 2 O ⏞ - 2 + C ⏞ 0 → C ⏞ + 2 O ⏞ - 2 + M g ⏞ 0

    Observando quem tem o NOX diminuído e quem tem o NOX aumentado, podemos identificar os processos REDOX.

    O M g O será o agente oxidante, uma vez que o magnésio sofre redução.

    O C será o agente redutor, porque o carbono sofre oxidação.

    Passo 2

    b) Seguindo as nossas regrinhas podemos dizer que:

  • Nas substâncias simples C l 2 e H 2 , o NOX será zero.
  • O C l terá NOX - 1 , conforme indicado.
  • Na água ( H 2 O ), o hidrogênio tem NOX + 1 e o oxigênio, NOX - 2 .
  • Na hidroxila ( O H - ), o hidrogênio tem NOX + 1 e o oxigênio, NOX - 2 .
  • Assim:

    2 C l ⏞ - 1   - + 2 H 2 ⏞ + 1 O ⏞ - 2 → C l ⏞ 0 2 + 2 O ⏞ - 2 H ⏞ + 1   - + H ⏞ 0 2

    Observando quem tem o NOX diminuído e quem tem o NOX aumentado, podemos identificar os processos REDOX.

    Tal que o C l - será o agente redutor e o H 2 O o agente oxidante.

    Passo 3

    c) Seguindo as nossas regrinhas podemos dizer que:

  • No C , substância simples, o NOX será zero.
  • No K 2 C r 2 O 7 , cada K (metal alcalino) tem NOX + 1 e cada O tem NOX - 2 . Com 2 K e 7   O , temos NOX total - 12 . Para que a substância seja neutra, os dois cromos juntos devem ter NOX + 12 , tal que o NOX individual deles será + 6 .
  • No H 2 S O 4 , cada H tem NOX + 1 e cada O tem NOX - 2 . Com 2 H e 4   O , temos NOX total - 6 . Para que a substância seja neutra, o S deve ter NOX + 6 .
  • No C O 2 cada O tem NOX - 2 . Com dois oxigênios o carbono deve ter NOX + 4 para manter a neutralidade da substância.
  • O ânion sulfato tem carga - 2 . Portanto, nesse íon cada oxigênio tem NOX - 2 (como normalmente) e o enxofre tem NOX + 6 .
  • Como cada sulfato tem carga - 2 , com três sulfatos temos carga total - 6 , que deve ser balanceada por uma carga + 6 dos dois cromos. Assim, cada cromo fica com carga (e NOX) + 3 .
  • No K 2 S O 4 o metal alcalino fica com NOX + 1 e o sulfato fica com o NOX conforme já calculamos.
  • Na água o hidrogênio tem seu NOX normal + 1 e o oxigênio seu NOX normal - 2 .

Assim:

3 C ⏞ 0 + 2 K ⏞ + 1 2 C r ⏞ + 6 2 O ⏞ - 2 7 + 8 H ⏞ + 1 2 S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 → 3 C ⏞ + 4 O ⏞ - 2 2 + 2 C r ⏞ + 3 2 ( S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 ) 3 + 2 K ⏞ + 1 2 S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 + 8 H ⏞ + 1 2 O ⏞ - 2

Observando quem tem o NOX diminuído e quem tem o NOX aumentado, podemos identificar os processos REDOX.

Tal que o C será o agente redutor e o K 2 C r 2 O 7 , o agente oxidante.

Resposta

a) M g ⏞ + 2 O ⏞ - 2 + C ⏞ 0 → C ⏞ + 2 O ⏞ - 2 + M g ⏞ 0

Ag. redutor: C

Ag. oxidante: M g O

b) 2 C l ⏞ - 1   - + 2 H 2 ⏞ + 1 O ⏞ - 2 → C l ⏞ 0 2 + 2 O ⏞ - 2 H ⏞ + 1   - + H ⏞ 0 2

Ag. redutor: C l -

Ag. oxidante: H 2 O

c) 3 C ⏞ 0 + 2 K ⏞ + 1 2 C r ⏞ + 6 2 O ⏞ - 2 7 + 8 H ⏞ + 1 2 S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 → 3 C ⏞ + 4 O ⏞ - 2 2 + 2 C r ⏞ + 3 2 ( S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 ) 3 + 2 K ⏞ + 1 2 S ⏞ + 6 O ⏞ - 2 4 + 8 H ⏞ + 1 2 O ⏞ - 2

Ag. redutor: C

Ag. oxidante: K 2 C r 2 O 7

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