Esta questão aborda as reações
de oxirredução.
Nesse tipo de reação ocorre
transferência de elétrons e uma espécie é reduzida (ganha elétrons, número de
oxidação diminui), enquanto que outra espécie é oxidada (perde elétrons, número
de oxidação aumenta).
Sendo assim, analisemos as
quatro reações, sabendo que na oxirredução é necessário que o
número de oxidação (NOX) das espécies seja alterado:
• Reação 1:
Cℓ2 (g) + 2NaOH
(aq) → NaCℓO (aq) + NaCℓ (aq) + H2O (ℓ)
Nessa reação o cloro tem seu
NOX alterado. Nos reagentes ele possui NOX igual a zero, pois o Cl2
é uma substância simples. Analisemos o seu NOX nos produtos:
- NaClO
O sódio possui NOX fixo igual a
+1 e o oxigênio possui NOX igual a -2, para que a soma total seja zero (composto neutro),
temos que:
+ 1 + NOX (Cl) – 2 = 0 ∴ NOX (Cl) =
2 -1 = +1
- NaCl
O sódio possui NOX fixo igual a +1
e para que a soma seja igual a zero (composto neutro), temos que:
+ 1 + NOX (Cl) = 0 ∴ NOX (Cl) =
- 1
Logo, como o NOX é alterado,
há transferência de elétrons, o que indica que essa reação é de oxirredução.
• Reação 2:
2PbSO4 (s) + 2H2O (ℓ) → Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq)
Nessa reação o chumbo tem seu NOX
alterado. No produto, como Pb(s), ele possui NOX igual a zero, pois é uma
substância simples. Analisemos os seus NOX nos outros compostos:
- PbSO4
No ânion SO42-
o NOX do oxigênio é igual a – 2 e o do enxofre é igual a + 6, o que gera o valor
da carga do ânion igual a - 2. Dessa forma, para que a soma do NOX seja igual a
zero (composto neutro), temos que:
NOX (Pb) – 2 = 0 ∴ NOX (Pb) =
+ 2
- PbO2
No composto PbO2 o
NOX do oxigênio é igual a – 2. Como são dois oxigênios, para que a soma do NOX seja
igual a zero (composto neutro), temos que:
NOX (Pb) + 2 × (- 2) = 0 ∴ NOX (Pb) =
+ 4
Como ocorre alteração no NOX,
há transferência de elétrons, o que indica que essa reação é de oxirredução.
• Reação 3:
Mg (s) + 1/2 O2 (g)
→ MgO (s)
Nessa reação ocorre alteração
no NOX, uma vez que o NOX do magnésio no reagente é igual a zero (substância
simples) mas no produto está como cátion, com seu NOX fixo igual a + 2. O
oxigênio também tem seu NOX alterado, pois no reagente possui NOX igual a zero
(substância simples) e no produto possui NOX igual a – 2 (para que a soma total
do composto neutro seja igual a zero). Portanto, essa reação é classificada
como uma reação de oxirredução.
• Reação 4:
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)
Nessa reação não há alteração
no NOX dos elementos, uma vez que o cálcio está como cátion e possui NOX fixo
igual + 2 nos compostos CaCO3 e CaO. O carbono possui NOX igual a +
4 nos compostos CaCO3 e CO2 e o oxigênio possui NOX igual
a - 2 nos compostos CaCO3, CaO e CO2. Logo, não há transferência
de elétrons e essa reação não é definida como uma reação de oxirredução.
É importante saber que, para um
reagente atuar simultaneamente como oxidante e redutor, ele precisa sofrer
oxidação e redução, pois assim ele provoca a redução e a oxidação de outras
substâncias.
Com base no exposto analisemos
as alternativas:
A) Incorreta. Na reação 1 o cloro sofre oxidação
e redução (seu NOX aumenta e diminui), logo, ele é um agente redutor e oxidante.
Na reação 3, entretanto, não há uma espécie que sofre oxidação e redução
simultaneamente.
B) Incorreta. Na reação 2 o chumbo sofre oxidação
e redução (seu NOX aumenta e diminui), logo, ele é um agente redutor e oxidante.
Na reação 3, entretanto, não há uma espécie que sofre oxidação e redução
simultaneamente.
C) Incorreta. Na reação 1 o cloro sofre oxidação
e redução (seu NOX aumenta e diminui), logo, ele é um agente redutor e oxidante.
A reação 4, entretanto, não é uma reação de oxirredução.
D) Incorreta. Na reação 2 o chumbo sofre oxidação e redução (seu
NOX aumenta e diminui), logo, ele é um agente redutor e oxidante. A reação 4,
entretanto, não é classificada como uma oxirredução.
E) Correta. Na reação 1 o cloro sofre oxidação e redução (seu
NOX aumenta e diminui), logo, ele é um agente redutor e oxidante. Assim como o
cloro na reação 1, o chumbo também sofre oxidação e redução na reação 2.
Portanto, ambas são exemplos de oxirredução, que apresentam um reagente atuando
simultaneamente como oxidante e redutor.
Gabarito da Professora: Letra E.