A hidrazina
e o tetróxido de dinidrogênio
formam uma mistura autoignitora que tem sido utilizada como propulsor de foguetes. Os produtos da reação são
e
.
(b) Qual substância funciona como agente redutor e qual funciona como agente oxidante? Explique indicando os estados de oxidação.
(b) Qual substância funciona como agente redutor e qual funciona como agente oxidante? Explique indicando os estados de oxidação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta fala sobre uma reação entre hidrazina (
) e tetróxido de dinidrogênio (
) que forma uma mistura autoignitora, usada como propelente de foguetes. A gente precisa descobrir qual das substâncias age como agente redutor e qual como agente oxidante, mostrando os estados de oxidação de cada elemento. Vamos precisar entender de reações de oxidação-redução e como determinar os estados de oxidação dos elementos nas substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nas substâncias de reagentes e produtos. Lembrando que o estado de oxidação é uma forma de contagem das cargas elétricas dos átomos em uma molécula.
Para a hidrazina (
):
- Hidrogênio (H) geralmente tem estado de oxidação +1.
- Vamos chamar o estado de oxidação do nitrogênio (N) de x.
A molécula é neutra, então:
Então, cada nitrogênio na hidrazina tem estado de oxidação -2.
Para o tetróxido de dinidrogênio (
):
- Oxigênio (O) geralmente tem estado de oxidação -2.
- Estado de oxidação do nitrogênio (N) de novo é x.
A molécula é neutra:
Cada nitrogênio no
tem estado de oxidação +4.
Para os produtos:
é uma molécula diatômica, então cada N tem estado de oxidação 0.
:
- H é +1
- O é -2
Passo 3
Agora, vamos ver como os estados de oxidação mudaram durante a reação.
- O nitrogênio na hidrazina passou de -2 para 0 nos produtos. Isso é um aumento no estado de oxidação, ou seja, perda de elétrons, o que caracteriza oxidação.
- O nitrogênio no
passou de +4 para 0 nos produtos. Isso é uma diminuição no estado de oxidação, ou seja, ganho de elétrons, o que caracteriza redução.
Passo 4
Com base nessas mudanças:
- A substância que está sendo oxidada (hidrazina) está perdendo elétrons e, portanto, atua como agente redutor.
- A substância que está sendo reduzida (
) está ganhando elétrons e, portanto, atua como agente oxidante.
Resposta
Na reação, a hidrazina (
) funciona como agente redutor porque o nitrogênio nela passa de estado de oxidação -2 para 0, indicando perda de elétrons. Já o tetróxido de dinidrogênio (
) atua como agente oxidante porque o nitrogênio nele passa de estado de oxidação +4 para 0, mostrando ganho de elétrons.