Em 1856, Berthelot preparou metano segundo a reação representada pela equação abaixo, não balanceada:
CS2+H2 S+Cu Cu2 S+CH4
b) Indique o elemento que se oxida mostrando a variação dos números de oxidação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde o Berthelot preparou metano usando dióxido de carbono ( CS2), sulfureto de hidrogênio ( H2S) e cobre ( Cu). O objetivo aqui é descobrir qual elemento está se oxidando nessa reação, ou seja, qual elemento está perdendo elétrons. Para isso, vamos precisar calcular os números de oxidação de cada elemento nos reagentes e nos produtos e ver onde houve aumento no número de oxidação.

Passo 2

Primeiro, vamos atribuir os números de oxidação para cada elemento nos reagentes e nos produtos. Lembrando que:
  • O enxofre ( S) geralmente tem número de oxidação -2, a menos que esteja ligado a oxigênio.
  • O hidrogênio ( H) tem número de oxidação +1.
  • O cobre ( Cu) puro tem número de oxidação 0.
Vamos começar com os reagentes:
  1. CS2:
    • O carbono ( C) e o enxofre ( S).
    • Sabemos que S geralmente tem -2.
    • Como CS2 é neutro: C + 2 times (-2) = 0 C = +4.
  2. H2S:
    • O hidrogênio ( H) é +1 e o enxofre ( S) é -2.
    • Confirma: 2 times (+1) + (-2) = 0.
  3. Cu:
    • O cobre puro tem número de oxidação 0.
Agora, os produtos:
  1. Cu2S:
    • O enxofre ( S) é -2.
    • Como a molécula é neutra: 2 times (Cu) + (-2) = 0 2 times (Cu) = +2 Cu = +1.
  2. CH4:
    • O hidrogênio ( H) é +1 e o carbono ( C) é -4.
    • Confirma: (-4) + 4 times (+1) = 0.

Passo 3

Agora, vamos comparar os números de oxidação dos elementos que mudaram:
  1. Carbono ( C):
    • Nos reagentes: +4
    • Nos produtos: -4
    • Mudança: +4 -4 (redução, ganhou elétrons)
  2. Enxofre ( S):
    • Nos reagentes: -2
    • Nos produtos: -2
    • Mudança: Sem alteração
  3. Cobre ( Cu):
    • Nos reagentes: 0
    • Nos produtos: +1
    • Mudança: 0 +1 (oxidação, perdeu elétrons)

Resposta

O elemento que se oxida na reação é o cobre ( Cu), já que seu número de oxidação aumenta de 0 nos reagentes para +1 nos produtos.

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