Escreva as equações químicas para as reações dos seguintes óxidos com soluções aquosas dos ácidos clorídrico e sulfúrico, ou com uma solução aquosa de hidróxido de sódio. 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 ánions disponíveis no Moodle.
b) Óxido de cálcio

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para escrevermos as equações químicas das reações do óxido de cálcio (CaO) com soluções aquosas de ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H₂SO₄) e hidróxido de sódio (NaOH). Além disso, temos que determinar o estado de oxidação (NOX) dos cátions e ânions em cada composto envolvido. Para isso, vamos usar conhecimentos de reações ácido-base e de atribuição de estados de oxidação.

Passo 2

Primeiro, vamos ver como o óxido de cálcio reage com o ácido clorídrico (HCl). O CaO é uma base e o HCl é um ácido forte, então eles reagem para formar um sal e água. A equação balanceada fica assim:
CaO + 2,HCl CaCl2 + H2O

Passo 3

Agora, vamos determinar os estados de oxidação nos compostos dessa reação:
  • CaO:
    • Cálcio (Ca): +2
    • Oxigênio (O): -2
  • HCl:
    • Hidrogênio (H): +1
    • Cloro (Cl): -1
  • CaCl₂:
    • Cálcio (Ca): +2
    • Cloro (Cl): -1
  • H₂O:
    • Hidrogênio (H): +1
    • Oxigênio (O): -2

Passo 4

Agora, vamos à reação do óxido de cálcio com o ácido sulfúrico (H₂SO₄). Novamente, CaO é uma base que reage com um ácido para formar um sal e água. A equação balanceada fica:
CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O

Passo 5

Vamos determinar os estados de oxidação nessa reação:
  • CaO:
    • Cálcio (Ca): +2
    • Oxigênio (O): -2
  • H₂SO₄:
    • Hidrogênio (H): +1
    • Enxofre (S): +6
    • Oxigênio (O): -2
  • CaSO₄:
    • Cálcio (Ca): +2
    • Sólfato (SO₄²⁻):
      • Enxofre (S): +6
      • Oxigênio (O): -2
  • H₂O:
    • Hidrogênio (H): +1
    • Oxigênio (O): -2

Passo 6

Por último, vamos ver a reação do óxido de cálcio com o hidróxido de sódio (NaOH). Nesse caso, ambos são compostos básicos, então a reação formará um sal conhecido como hidróxido duplo e água. A equação fica assim:
CaO + 2,NaOH Na2CaO2 + H2O

Passo 7

Vamos determinar os estados de oxidação nessa última reação:
  • CaO:
    • Cálcio (Ca): +2
    • Oxigênio (O): -2
  • NaOH:
    • Sódio (Na): +1
    • Oxigênio (O): -2
    • Hidrogênio (H): +1
  • Na₂CaO₂:
    • Sódio (Na): +1
    • Cálcio (Ca): +2
    • Oxigênio (O): -2
  • H₂O:
    • Hidrogênio (H): +1
    • Oxigênio (O): -2

Resposta

As equações químicas das reações do óxido de cálcio com as soluções aquosas são:
  1. Com ácido clorídrico:
CaO + 2,HCl CaCl2 + H2O
  1. Com ácido sulfúrico:
CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O
  1. Com hidróxido de sódio:
CaO + 2,NaOH Na2CaO2 + H2O
Os estados de oxidação dos cátions e ânions nos compostos envolvidos são:
  • CaO: Ca (+2), O (-2)
  • HCl: H (+1), Cl (-1)
  • CaCl₂: Ca (+2), Cl (-1)
  • H₂O: H (+1), O (-2)
  • H₂SO₄: H (+1), S (+6), O (-2)
  • CaSO₄: Ca (+2), S (+6), O (-2)
  • NaOH: Na (+1), O (-2), H (+1)
  • Na₂CaO₂: Na (+1), Ca (+2), O (-2)

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