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
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:
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:
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:
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:
- Com ácido clorídrico:
- Com ácido sulfúrico:
- Com hidróxido de sódio:
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)