Escreva as equações químicas para as reações de neutralização que correspondem à formação dos seguintes sais em solução aquosa. Em cada caso, determine o estado de oxidação (também conhecido como número de oxidação - NOX) dos cátions e ânions nos compostos. DICA: Utilize as tabelas de cátions e ânions disponíveis no Moodle.
d) Carbonato de cálcio

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para escrevermos as equações químicas de neutralização que formam o carbonato de cálcio em solução aquosa. Além disso, precisamos determinar o estado de oxidação (NOX) dos cátions e ânions presentes no composto. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações de neutralização, sais, cátions, ânions e como determinar os estados de oxidação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma reação de neutralização. É uma reação entre um ácido e uma base que resulta na formação de um sal e água. A equação geral fica assim:
Ácido + Base Sal + Água ÁÁ

Passo 3

Agora, precisamos identificar quais ácido e base irão reagir para formar o carbonato de cálcio ($ CaCO_3 CaCO3 áéáá Ca^{2+} Ca^2+ â CO_3^{2-} $).

Passo 4

Vamos identificar os reagentes:
  • Ácido: O que reage com o carbonato para formar o sal. Nesse caso, vamos usar o ácido carbônico ($ H_2CO_3 $).
  • Base: A base que fornece o cátion cálcio é a hidróxido de cálcio ($ Ca(OH)_2 $).

Passo 5

Agora, escrevemos a equação de neutralização com esses reagentes:
H2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) CaCO3(s) + 2H2O(l)
Aqui, o carbonato de cálcio ($ CaCO_3 $) se forma como um sólido (indicado pelo (s)).

Passo 6

Agora, vamos determinar os estados de oxidação (NOX) dos cátions e ânions no carbonato de cálcio.
Cálcio ($ Ca $):
  • O cálcio está no grupo 2 da tabela periódica, o que geralmente significa que ele perde dois elétrons para formar um cátion $ Ca^{2+} $. Portanto, o NOX do cálcio é +2.
Carbonato ($ CO_3^{2-} $):
  • O ânion carbonato é composto por carbono e oxigênio. Sabemos que o oxigênio geralmente tem NOX -2.
  • Vamos calcular o NOX do carbono no carbonato:
    Ca â
    Ca^2+
    CO3^2-
    NOX do C + 3 times (NOX do O) = Carga total do ânion
Então, no ânion carbonato ($ CO_3^{2-} $), o carbono tem NOX +4 e cada oxigênio tem NOX -2.

Resposta

A equação de neutralização para a formação do carbonato de cálcio em solução aquosa é:
H2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) CaCO3(s) + 2H2O(l)
Os estados de oxidação são:
  • Cálcio ($ Ca $): +2
  • Carbono ($ C Ca CO_3^{2-} $): +4
  • Oxigênio ($ O C CO_3^{2-} $): -2

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