Em cada uma das seguintes reações redox balanceadas, identifique os elementos que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. Mostre ainda o agente redutor e o agente oxidante em cada reação. Explique.
(d) Ba^2+(aq)+2 OH^-(aq)+H2 O2(aq)+2 ClO2(aq) Ba(ClO2)2(s)+2 H2 O(I)+O2(g)

Passo 1

Vamos resolver o exercício de reações redox! O enunciado pede para identificarmos quais elementos mudam seu número de oxidação, qual foi a variação desse número, e também para determinarmos o agente redutor e o agente oxidante na reação fornecida. Para isso, vamos precisar saber sobre números de oxidação e como identificar agentes redutores e oxidantes em uma reação redox.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação completa:
Ba^2+(aq) + 2 OH^-(aq) + H2O2(aq) + 2 ClO2(aq) Ba(ClO2)2(s) + 2 H2O(l) + O2(g)

Passo 3

Vamos atribuir os números de oxidação a cada elemento nos reagentes e nos produtos.
  • Reagentes:
    • Ba^2+: O bário tem número de oxidação +2.
    • $ \mathrm{OH}^{-}$: O oxigênio geralmente tem -2 e o hidrogênio +1.
    • OH^-: Cada hidrogênio tem +1 e cada oxigênio -1.
    • H2O2: Cloro com número de oxidação +4 (já que $ \mathrm{Cl} + 2 \times (-2) = 0$, então Cl = +4).
  • Produtos:
    • ClO2: O bário continua com +2 e cada cloro mantém +4.
    • $ \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$: Hidrogênio +1 e oxigênio -2.
    • Cl + 2 times (-2) = 0: Oxigênio em estado elementar tem número de oxidação 0.

Passo 4

Agora, identificamos quais elementos tiveram mudança nos números de oxidação durante a reação.
  • Oxigênio:
    • Em H2O2, o oxigênio está com -1.
    • Nos produtos, temos oxigênio com -2 em H2O e 0 em O2.

Passo 5

Calculamos a variação no número de oxidação do oxigênio:
  • De -1 em H2O2 para -2 em H2O: variação de -1 (ganho de elétron, redução).
  • De -1 em H2O2 para 0 em O2: variação de +1 (perda de elétron, oxidação).

Passo 6

Identificamos os agentes redutor e oxidante:
  • Agente Redutor: É a substância que perde elétrons (se oxida). Aqui, H2O2 perde elétrons ao se transformar em O2.
  • Agente Oxidante: É a substância que ganha elétrons (se reduz). O ClO2 ganha elétrons ao se transformar em ClO2^- no Ba(ClO2)2.

Resposta

Os elementos que sofreram variação no número de oxidação foram os oxigênios. O oxigênio passou de -1 para -2 e para 0. O agente redutor foi o H2O2 e o agente oxidante foi o ClO2.

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