A bateria de níquel-cádmio usa a reação abaixo para gerar eletricidade. Identifique as substâncias que são oxidadas e reduzidas, indicando os agentes redutores e oxidantes.
Resposta: Cd é oxidado e é o agente redutor. Ni é reduzido e é o agente oxidante
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma reação química que acontece em uma bateria de níquel-cádmio. O objetivo aqui é descobrir quais substâncias estão perdendo elétrons (ou seja, são oxidadas) e quais estão ganhando elétrons (ou seja, são reduzidas). Além disso, vamos identificar os agentes redutores e agentes oxidantes nessa reação. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre oxidação e redução, também conhecidas como reações redox.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar a reação dada:
Para identificar o que está sendo oxidado e reduzido, precisamos determinar os números de oxidação de cada elemento nos reagentes e nos produtos.
Passo 3
Vamos começar atribuindo os números de oxidação:
- Cádmio (Cd) no Cd metálico tem número de oxidação 0.
- Níquel (Ni) no NiO₂: O oxigênio geralmente tem número de oxidação -2. Como há dois oxigênios, totalizam -4. Então, para o composto ser neutro, o níquel deve ter +4.
- Oxigênio (O) nas H₂O tem número de oxidação -2.
- Nos produtos:
- Cd em Cd(OH)₂: O hidroxila (OH⁻) tem -1. Como há duas, o cádmio deve ter +2.
- Ni em Ni(OH)₂: Similarmente, com duas hidroxilas, o níquel tem +2.
Passo 4
Agora, vamos comparar os números de oxidação dos elementos que mudaram:
- Cádmio (Cd) passou de 0 para +2: Aumentou, o que significa que perdeu elétrons. Portanto, Cd está sendo oxidado.
- Níquel (Ni) passou de +4 para +2: Diminuiu, o que significa que ganhou elétrons. Portanto, Ni está sendo reduzido.
Passo 5
Com base nisso, podemos identificar os agentes:
- Agente Redutor: É a substância que causa a redução de outra substância, ou seja, sofre oxidação. Aqui, o Cd está sendo oxidado, então Cd é o agente redutor.
- Agente Oxidante: É a substância que causa a oxidação de outra substância, ou seja, sofre redução. Aqui, o NiO₂ está sendo reduzido, então NiO₂ é o agente oxidante.
Resposta
Cd é oxidado e funciona como agente redutor. Já o NiO₂ é reduzido e atua como agente oxidante.