Duas das seguintes reações são reações de óxido-redução. Quais são? Explique sua resposta em cada caso. Classifique a reação restante e faça o balanceamento de todas as reações.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá uma reação química e pede para descobrir se ela é uma reação de óxido-redução (redox). Além disso, precisamos classificar a reação e balançá-la. Para isso, vamos usar conhecimentos de estados de oxidação e balanceamento de equações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento na reação. Isso nos ajuda a ver se houve transferência de elétrons, que é o que caracteriza uma reação redox.
A reação é:
Vamos atribuir os estados de oxidação:
-
Calcium (Ca):
- Na forma pura (
), o estado de oxidação é 0. - No hidróxido de cálcio (
), o cálcio geralmente tem estado de oxidação +2.
- Na forma pura (
-
Hidrogênio (H):
- Na água (
), o hidrogênio tem estado de oxidação +1. - No hidrogênio gasoso (
), o hidrogênio tem estado de oxidação 0.
- Na água (
-
Oxigênio (O):
- Na água (
) e no hidróxido de cálcio ( ), o oxigênio tem estado de oxidação -2.
- Na água (
Passo 3
Agora, vamos ver se houve mudança nos estados de oxidação, indicando uma reação redox:
-
Calcium (Ca):
- Passa de 0 em
para +2 em . - Aumento no estado de oxidação indica que o cálcio foi oxidado (perdeu elétrons).
- Passa de 0 em
-
Hidrogênio (H):
- Passa de +1 em
para 0 em . - Diminuição no estado de oxidação indica que o hidrogênio foi reduzido (ganhou elétrons).
- Passa de +1 em
Como temos oxidação e redução ocorrendo, a reação é realmente uma reação de óxido-redução.
Passo 4
Agora, vamos balancear a equação para garantir que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados.
A equação inicial é:
Vamos contar os átomos de cada elemento:
- Calcium (Ca): 1 à esquerda e 1 à direita – já está balanceado.
- Hidrogênio (H):
- Esquerda: 2 em
- Direita: 2 em
+ 2 em = 4
- Esquerda: 2 em
- Oxigênio (O): 1 em
e 2 em
Para balancear o hidrogênio e o oxigênio, colocamos um coeficiente 2 na água:
Agora, vamos conferir de novo:
- Calcium (Ca): 1 e 1 – balanceado.
- Hidrogênio (H):
- Esquerda: 4 em
- Direita: 2 em
+ 2 em = 4 – balanceado.
- Esquerda: 4 em
- Oxigênio (O): 2 em
e 2 em – balanceado.
Resposta
A reação dada é uma reação de óxido-redução, porque o cálcio foi oxidado e o hidrogênio foi reduzido. A equação balanceada fica:
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