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)

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:
  1. : Cu é puro, então seu número de oxidação é 0.
  2. :
    • 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:
  1. :
    • O: -2 (há 2 oxigênios, totalizando -4)
    • Para que a molécula seja neutra, o N deve ter +4.
  2. :
    • Cada tem N com +5 e O com -2.
    • Como há 2 nitratos, o Cu deve ter +2 para equilibrar a carga.
  3. :
    • 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)
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)
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)
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)