A 900^circ C, o vapor de tetracloreto de titânio reage com o metal magnésio fundido para formar o metal titânio sólido e fundido e cloreto de magnésio.
(a) Escreva uma equação balanceada para esta reação.
(b) O que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido?
© Qual substância é o redutor e qual é o oxidante?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química envolvendo vapor de tetracloreto de titânio ( ) e magnésio fundido ( ) que vai formar titânio metálico ( ) e cloreto de magnésio ( ). A matéria que vamos usar aqui é de reações químicas, especificamente balanceamento de equações químicas e conceitos de oxidação e redução. Para resolver, vamos precisar balancear a equação e identificar quais substâncias estão perdendo ou ganhando elétrons.

Passo 2

Vamos começar com a letra a), que pede para escrever uma equação balanceada para a reação. Primeiro, vamos escrever a equação química não balanceada:
TiCl4 + Mg Ti + MgCl2
Agora, vamos balancear essa equação. Observando os elementos:
  • Titânio (Ti): 1 átomo em ambos os lados.
  • Cloro (Cl): 4 átomos no TiCl4 + 2,Mg Ti + 2,MgCl2 e 2 átomos no . Então, precisamos de 2 moléculas de para ter 4 átomos de Cloro.
  • Magnésio (Mg): Se temos 2 , precisamos de 2 átomos de Mg.
Assim, a equação balanceada fica:

Passo 3

Agora, vamos para a letra b), que pergunta o que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido. Para isso, precisamos entender os estados de oxidação de cada elemento na reação.
  • :
    • Titânio (Ti) tem estado de oxidação +4.
    • Cloro (Cl) tem estado de oxidação -1.
  • :
    • Magnésio (Mg) tem estado de oxidação 0 (elementar).
  • :
    • Magnésio (Mg) tem estado de oxidação +2.
    • Cloro (Cl) continua -1.
  • :
    • Titânio (Ti) tem estado de oxidação 0 (elementar).
Oxidação é a perda de elétrons, ou seja, aumento no estado de oxidação. Redução é o ganho de elétrons, diminuição no estado de oxidação.
  • Magnésio (Mg): vai de 0 para +2 → Oxidação.
  • Titânio (Ti): vai de +4 para 0 → Redução.

Passo 4

Finalmente, na letra c), precisamos identificar qual substância é o redutor e qual é o oxidante.
  • Redutor: É a substância que oxida outra, ou seja, que perde elétrons. Aqui, o magnésio ( ) está perdendo elétrons, então ele é o redutor.
  • Oxidante: É a substância que reduz outra, ou seja, que ganha elétrons. O tetracloreto de titânio ( ) está ganhando elétrons, então ele é o oxidante.

Resposta

(a) A equação balanceada é:
TiCl4 + 2,Mg Ti + 2,MgCl2
(b) O magnésio ( ) está sendo oxidado e o titânio ( ) está sendo reduzido.
© O magnésio é o redutor e o tetracloreto de titânio é o oxidante.

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