Para cada reação química, indique o número de oxidação de cada elemento e verifique se é ou não um processo de oxirredução. Caso se trate de um processo de oxirredução, indique o elemento que sofre oxidação (indicar número de elétrons envolvidos), o elemento que sofre redução (indicar número de elétrons envolvidos), o agente oxidante e o agente redutor.
© Hg(square)+2 H2 SO4(aq) SO2(g)+HgSO4(aq)+2 H2 O(I)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede para a gente analisar uma reação química e descobrir os números de oxidação de cada elemento envolvido. Além disso, precisamos verificar se essa reação é de oxirredução (ou redox). Se for, vamos identificar qual elemento está sendo oxidado, qual está sendo reduzido, quantos elétrons estão envolvidos e quais são os agentes oxidante e redutor. Para isso, vamos precisar usar as regras de atribuição de números de oxidação e entender o processo de oxirredução.

Passo 2

Primeiro, vamos atribuir os números de oxidação a cada elemento nos reagentes e produtos. A reação é:
Hg(s) + 2 H2SO4(aq) SO2(g) + HgSO4(aq) + 2 H2O(l)
Vamos analisar cada substância:
  • Hg (Mercúrio metálico): O mercúrio metálico puro tem número de oxidação 0.
  • H₂SO₄ (Ácido sulfúrico):
    • H: +1
    • O: -2
    • S: Calculamos assim: 2(+1) + x + 4(-2) = 0 Rightarrow 2 + x - 8 = 0 Rightarrow x = +6
  • SO₂ (Dióxido de enxofre):
    • O: -2
    • S: x + 2(-2) = 0 Rightarrow x = +4
  • HgSO₄ (Sulfato de mercúrio):
    • H es Hg parte do sulfato, considerado com carga completa:
      • S: +6
      • O: -2
      • Hg: Para equilibrar: Hg + (+6) + 4(-2) = 0 Rightarrow Hg - 2 = 0 Rightarrow Hg = +2
  • H₂O (Água):
    • H: +1
    • O: -2

Passo 3

Agora, vamos resumir os números de oxidação:
  • Reagentes:
    • Hg: 0
    • H em H₂SO₄: +1
    • S em H₂SO₄: +6
    • O em H₂SO₄: -2
  • Produtos:
    • S em SO₂: +4
    • Hg em HgSO₄: +2
    • H em H₂O: +1
    • O em SO₂ e H₂O: -2

Passo 4

Com os números de oxidação atribuídos, vamos ver se eles mudaram durante a reação:
  • Hg: de 0 para +2 ⇒ Aumentou, ou seja, foi oxidado.
  • S: de +6 em H₂SO₄ para +4 em SO₂ ⇒ Diminuiu, ou seja, foi reduzido.
  • H e O: Mantiveram os mesmos números de oxidação (não sofreram alteração).
Como houve alteração nos números de oxidação de Hg e S, a reação é de oxirredução.

Passo 5

Vamos detalhar o que aconteceu:
  • Oxidação do Hg:
    • O Hg passou de 0 para +2, ou seja, perdeu 2 elétrons.
    • Equação da oxidação: Hg Hg^2+ + 2e^-
  • Redução do S:
    • O S passou de +6 para +4, ou seja, ganhou 2 elétrons.
    • Equação da redução: S^6+ + 2e^- S^4+
  • Agente Oxidante e Redutor:
    • Agente Redutor: É quem perde elétrons, ou seja, o Hg.
    • Agente Oxidante: É quem ganha elétrons, ou seja, o H₂SO₄ (porque o S nele foi reduzido).

Resposta

A reação é de oxirredução. O mercúrio (Hg) sofre oxidação, perdendo 2 elétrons, e o enxofre (S) no ácido sulfúrico (H₂SO₄) sofre redução, ganhando 2 elétrons. O agente redutor é o Hg e o agente oxidante é o H₂SO₄.

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