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.
a) Óxido de sódio
a) Óxido de sódio
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa escrever as equações químicas para as reações do óxido de sódio com ácido clorídrico, ácido sulfúrico e hidróxido de sódio em solução aquosa. Além disso, vamos determinar o estado de oxidação (NOX) dos íons presentes em cada composto. Para isso, vamos usar um pouco de teoria sobre reações químicas e números de oxidação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o óxido de sódio. O óxido de sódio tem a fórmula química Na₂O. Ele é formado por íons de sódio (Na⁺) e íons de óxido (O²⁻).
Passo 3
Agora, vamos ver como o óxido de sódio reage com o ácido clorídrico (HCl). Sabemos que óxidos metálicos reagem com ácidos para formar sal e água. A reação geral é:
No nosso caso:
Vamos balancear essa equação:
Passo 4
Agora, vamos determinar os estados de oxidação nos compostos da reação com HCl.
-
No Na₂O:
- Sódio (Na) tem NOX +1.
- Oxigênio (O) tem NOX -2.
-
No HCl:
- Hidrogênio (H) tem NOX +1.
- Cloro (Cl) tem NOX -1.
-
No NaCl:
- Sódio (Na) tem NOX +1.
- Cloro (Cl) tem NOX -1.
-
Na água (H₂O):
- Hidrogênio (H) tem NOX +1.
- Oxigênio (O) tem NOX -2.
Passo 5
Agora, vamos fazer o mesmo com o ácido sulfúrico (H₂SO₄). Seguindo a mesma lógica de reação entre óxidos metálicos e ácidos:
Essa equação já está balanceada.
Passo 6
Determinar os estados de oxidação na reação com H₂SO₄:
-
No Na₂O:
- Sódio (Na) NOX +1.
- Oxigênio (O) NOX -2.
-
No H₂SO₄:
- Hidrogênio (H) NOX +1.
- Enxofre (S) NOX +6.
- Oxigênio (O) NOX -2.
-
No Na₂SO₄:
- Sódio (Na) NOX +1.
- Enxofre (S) NOX +6.
- Oxigênio (O) NOX -2.
-
Na água (H₂O):
- Hidrogênio (H) NOX +1.
- Oxigênio (O) NOX -2.
Passo 7
Por fim, vamos ver a reação com hidróxido de sódio (NaOH). Quando um óxido metálico reage com uma base, geralmente forma-se um sal e água:
Entretanto, nesse caso específico, a reação é:
Essa equação já está balanceada.
Passo 8
Vamos determinar os estados de oxidação nessa reação:
-
No Na₂O:
- Sódio (Na) NOX +1.
- Oxigênio (O) NOX -2.
-
Na água (H₂O):
- Hidrogênio (H) NOX +1.
- Oxigênio (O) NOX -2.
-
No NaOH:
- Sódio (Na) NOX +1.
- Oxigênio (O) NOX -2.
- Hidrogênio (H) NOX +1.
Resposta
Então, resumindo:
a) Óxido de sódio (Na₂O)
-
Reação com ácido clorídrico (HCl):Estados de oxidação:
- Na₂O: Na⁺ (+1), O²⁻ (-2)
- HCl: H⁺ (+1), Cl⁻ (-1)
- NaCl: Na⁺ (+1), Cl⁻ (-1)
- H₂O: H⁺ (+1), O²⁻ (-2)
-
Reação com ácido sulfúrico (H₂SO₄):Estados de oxidação:
- Na₂O: Na⁺ (+1), O²⁻ (-2)
- H₂SO₄: H⁺ (+1), S⁶⁺ (+6), O²⁻ (-2)
- Na₂SO₄: Na⁺ (+1), S⁶⁺ (+6), O²⁻ (-2)
- H₂O: H⁺ (+1), O²⁻ (-2)
-
Reação com hidróxido de sódio (NaOH):Estados de oxidação:
- Na₂O: Na⁺ (+1), O²⁻ (-2)
- H₂O: H⁺ (+1), O²⁻ (-2)
- NaOH: Na⁺ (+1), O²⁻ (-2), H⁺ (+1)
Espero que isso ajude a esclarecer como resolver o exercício!