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.
(d)
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Passo 1
Beleza, vamos analisar esse exercício juntos! O que temos aqui é uma reação química onde precisamos descobrir o número de oxidação de cada elemento envolvido. Isso vai nos ajudar a identificar se a reação é de oxirredução (redox). Para resolver isso, vamos usar as regras de atribuição de números de oxidação e entender como os elétrons são transferidos durante a reação.
Passo 2
Primeiro, vamos listar todos os reagentes e produtos da reação:
Passo 3
Agora, vamos atribuir os números de oxidação para cada elemento em cada composto. Lembre-se que:
- O número de oxidação de um elemento puro (como
ou ) é sempre 0. - O hidrogênio geralmente tem número de oxidação +1.
- O oxigênio geralmente tem número de oxidação -2.
- Em íons, a soma dos números de oxidação deve ser igual à carga do íon.
Vamos aplicar isso:
Reagentes:
-
: Cu é puro, então seu número de oxidação é 0. -
: - H: +1
- O: -2 (há 3 oxigênios, totalizando -6)
- Para que a soma seja 0 (pois o ácido nítrico é neutro), o N deve ter +5.
Produtos:
-
: - O: -2 (há 2 oxigênios, totalizando -4)
- Para que a molécula seja neutra, o N deve ter +4.
-
: - Cada
tem N com +5 e O com -2. - Como há 2 nitratos, o Cu deve ter +2 para equilibrar a carga.
- Cada
-
: - H: +1 (há 2 hidrogênios, totalizando +2)
- O: -2
Passo 4
Agora que temos os números de oxidação, vamos ver se houve alteração durante a reação:
- Cu passou de 0 em
para +2 em . Isso significa que o Cu perdeu elétrons, ou seja, foi oxidado. - N passou de +5 em
para +4 em . Isso significa que o N ganhou elétrons, ou seja, foi reduzido.
Como há oxidação e redução ocorrendo, a reação é de oxirredução.
Passo 5
Vamos identificar quem está oxidando e quem está reduzindo:
- Elemento que sofre oxidação: Cu está sendo oxidado, pois perdeu elétrons.
- Elemento que sofre redução: N está sendo reduzido, pois ganhou elétrons.
Agora, vamos calcular quantos elétrons estão envolvidos:
- Oxidação do Cu: Cada átomo de Cu perde 2 elétrons para passar de 0 para +2.
- Redução do N: Cada átomo de N ganha 1 elétron para passar de +5 para +4. Como temos 2 moléculas de
, no total são 2 elétrons ganhos.
Passo 6
Por fim, vamos identificar os agentes oxidante e redutor:
- Agente oxidante: É a substância que causa a oxidação de outra, ou seja, que é reduzida. Aqui, é o
, que contém o N sendo reduzido. - Agente redutor: É a substância que causa a redução de outra, ou seja, que é oxidada. Aqui, é o Cu, que está sendo oxidado.
Resposta
A reação apresentada é um processo de oxirredução. O Cu é oxidado, perdendo 2 elétrons, e o N em
é reduzido, ganhando 1 elétron por átomo. O agente oxidante é o ácido nítrico (
) e o agente redutor é o cobre metálico (
).
Exercícios relacionados
Determine o número de oxidação (nox) de cada elemento químico:
(l)
(l)
As equações químicas completas abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(b)
(b)
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.
(i)
(i)
As equações químicas completas abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(d)
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