Em cada uma das seguintes equações de oxidação-redução balanceadas, identificar os elementos que sofrem alterações no número de oxidação e indica a magnitude da mudança em cada caso.
(a) I2 O5(s)+5 CO(g) longrightarrow I2(s)+5 CO2(g)
(b) 2 Hg^2+( aq )+N2 H4( aq ) longrightarrow
2 Hg(l)+N2(g)+4 H^+(a q)
© 3 H2 S(a q)+2 H^+(a q)+2 NO3 ^-(a q) longrightarrow
3 S(s)+2 NO(g)+4 H2 O(l)
(d) Ba^2+(a q)+2 OH^-(a q)+H2 O2(a q)+2 ClO2(a q)
longrightarrow Ba(ClO2)2(s)+2 H2 O(l)+O2(g)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A ideia aqui é identificar quais elementos estão mudando seus números de oxidação nas reações de oxidação-redução e ver de quanto esses números mudaram. Vamos precisar entender um pouquinho sobre números de oxidação e como eles mudam em reações redox. Vamos por partes:

Passo 2

Parte (a):
I2 O5(s) + 5 CO(g) longrightarrow I2(s) + 5 CO2(g)
Primeiro, vamos identificar os elementos que estão mudando seus estados de oxidação. Temos iodo (I), oxigênio (O) e carbono ©.

Passo 3

Vamos atribuir os números de oxidação:
  • I2O5:
    • O oxigênio geralmente tem número de oxidação -2.
    • Temos 5 oxígenos: 5 times (-2) = -10.
    • Como o composto é neutro, a soma dos números de oxidação deve ser 0:
      • 2 times (número de oxidação do I) + (-10) = 0úçã
      • 2I - 10 = 0 Rightarrow I = +5
  • I2:
    • O iodo elementar tem número de oxidação 0.
  • CO:
    • O oxigênio é -2.
    • C + (-2) = 0 Rightarrow C = +2
  • CO2:
    • Cada oxigênio é -2: 2 times (-2) = -4
    • C + (-4) = 0 Rightarrow C = +4

Passo 4

Agora, veja quais elementos mudaram:
  • Iodo (I): De +5 em I2O5 para 0 em I2. Mudou de +5 para 0, ou seja, reduziu seu número de oxidação em 5 unidades.
  • Carbono ©: De +2 em CO para +4 em CO2. Aumentou seu número de oxidação em 2 unidades.

Passo 5

Então, na parte (a):
  • Iodo (I): redução de +5 para 0 (mudança de -5)
  • Carbono ©: oxidação de +2 para +4 (mudança de +2)

Passo 6

Parte (b):
2 Hg^2+(aq) + N2H4(aq) longrightarrow 2 Hg(l) + N2(g) + 4 H^+(aq)
Vamos identificar os elementos: Mercúrio (Hg), Nitrogênio (N) e Hidrogênio (H).

Passo 7

Atribuindo os números de oxidação:
  • Hg^2+:
    • O mercúrio tem número de oxidação +2.
  • Hg(l):
    • Elementar, então 0.
  • N2H4:
    • Hidrogênio é +1.
    • Temos 4 H: 4 times (+1) = +4
    • A molécula é neutra: 2 times (número de oxidação do N) + 4 = 0úçã
    • 2N + 4 = 0 Rightarrow N = -2
  • N2:
    • Elementar, então 0.
  • H^+:
    • Hidrogênio é +1.

Passo 8

Elementos que mudaram:
  • Mercúrio (Hg): De +2 para 0, ou seja, redução de 2 unidades.
  • Nitrogênio (N): De -2 em N2H4 para 0 em N2, aumentando seu número de oxidação em 2 unidades.

Passo 9

Então, na parte (b):
  • Mercúrio (Hg): redução de +2 para 0 (mudança de -2)
  • Nitrogênio (N): oxidação de -2 para 0 (mudança de +2)

Passo 10

Parte ©:
3 H2S(aq) + 2 H^+(aq) + 2 NO3^-(aq) longrightarrow 3 S(s) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)
Elementos envolvidos: Hidrogênio (H), Enxofre (S), Nitrogênio (N) e Oxigênio (O).

Passo 11

Atribuindo os números de oxidação:
  • H2S:
    • Hidrogênio é +1.
    • Cada S: 2 times (+1) + S = 0 Rightarrow S = -2
  • H^+:
    • Hidrogênio é +1.
  • NO3^-:
    • Oxigênio é -2: 3 times (-2) = -6
    • O íon tem carga -1: N + (-6) = -1 Rightarrow N = +5
  • S(s):
    • Elementar, então 0.
  • NO:
    • Oxigênio é -2.
    • N + (-2) = 0 Rightarrow N = +2
  • H2O:
    • Hidrogênio +1 e Oxigênio -2.

Passo 12

Elementos que mudaram:
  • Enxofre (S): De -2 em H2S para 0 em S(s), aumentando seu número de oxidação em 2 unidades.
  • Nitrogênio (N): De +5 em NO3^- para +2 em NO, reduzindo seu número de oxidação em 3 unidades.

Passo 13

Então, na parte ©:
  • Enxofre (S): oxidação de -2 para 0 (mudança de +2)
  • Nitrogênio (N): redução de +5 para +2 (mudança de -3)

Passo 14

Parte (d):
Ba^2+(aq) + 2 OH^-(aq) + H2O2(aq) + 2 ClO2(aq) longrightarrow Ba(ClO2)2(s) + 2 H2O(l) + O2(g)
Elementos envolvidos: Bário (Ba), Oxigênio (O) e Cloro (Cl), Hidrogênio (H).

Passo 15

Atribuindo os números de oxidação:
  • Ba^2+:
    • Bário tem número de oxidação +2.
  • OH^-:
    • Hidroxila: O é -2, H é +1.
  • H2O2 (peróxido de hidrogênio):
    • O é -1 neste composto.
    • Hidrogênio é +1.
  • ClO2:
    • Oxigênio é -2: 2 times (-2) = -4
    • O composto é neutro: Cl + (-4) = 0 Rightarrow Cl = +4
  • Ba(ClO2)2:
    • O mesmo que acima para ClO₂.
  • H2O:
    • Hidrogênio +1, Oxigênio -2.
  • O2:
    • Elementar, então 0.

Passo 16

Elementos que mudaram:
  • Oxigênio (O): Em H2O2, de -1 para -2 em H2O e para 0 em O2. Isso indica que o oxigênio está sendo reduzido e também oxidado (reação redox complexa).
  • Cloro (Cl): De +4 em ClO2 para +4 em Ba(ClO2)2. Não há mudança no cloro.
  • Bário (Ba): Mantém +2.

Passo 17

Analisando melhor a parte (d):
  • Oxigênio (O):
    • Em H2O2, o oxigênio passa de -1 para -2 na água, indicando redução.
    • Além disso, uma parte do oxigênio forma O2, passando de -1 para 0, indicando oxidação.
  • Cloro (Cl): Não muda de estado de oxidação.

Passo 18

Então, na parte (d):
  • Oxigênio (O):
    • Redução de -1 para -2 (mudança de -1)
    • Oxidação de -1 para 0 (mudança de +1)

Resposta

Resumo das alterações nos números de oxidação:
  • (a)
    • Iodo (I): redução de +5 para 0 (mudança de -5)
    • Carbono ©: oxidação de +2 para +4 (mudança de +2)
  • (b)
    • Mercúrio (Hg): redução de +2 para 0 (mudança de -2)
    • Nitrogênio (N): oxidação de -2 para 0 (mudança de +2)
  • ©
    • Enxofre (S): oxida��ão de -2 para 0 (mudança de +2)
    • Nitrogênio (N): redução de +5 para +2 (mudança de -3)
  • (d)
    • Oxigênio (O): redução de -1 para -2 (mudança de -1) e oxidação de -1 para 0 (mudança de +1)

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