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

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:
Óxido metálico + Ácido Sal + Água ÓáÁÁ
No nosso caso:
Na2O + HCl NaCl + H2O
Vamos balancear essa equação:
Na2O + 2HCl 2NaCl + H2O

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:
Na2O + H2SO4 Na2SO4 + H2O
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:
Na2O + NaOH Na2O + H2O
Entretanto, nesse caso específico, a reação é:
Na2O + H2O 2NaOH
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)
  1. Reação com ácido clorídrico (HCl):
    Na2O + 2HCl 2NaCl + H2O
    Estados de oxidação:
    • Na₂O: Na⁺ (+1), O²⁻ (-2)
    • HCl: H⁺ (+1), Cl⁻ (-1)
    • NaCl: Na⁺ (+1), Cl⁻ (-1)
    • H₂O: H⁺ (+1), O²⁻ (-2)
  2. Reação com ácido sulfúrico (H₂SO₄):
    Na2O + H2SO4 Na2SO4 + H2O
    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)
  3. Reação com hidróxido de sódio (NaOH):
    Na2O + H2O 2NaOH
    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!

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