Nitrogênio pode existir na natureza em vários estados de oxidação. Em sistemas aquáticos, os compostos que predominam e que são importantes para a qualidade da água apresentam o nitrogênio com números de oxidação -3, 0, +3 ou +5. Assinale a alternativa que apresenta as espécies contendo nitrogênio com os respectivos números de oxidação, na ordem descrita no texto.
a) NH3, N2, NO2–, NO3–
b) NO2–, NO3–, NH3, N2
c) NO3–, NH3, N2, NO2–
d) NO2–, NH3, N2, NO3–
e) NH3, N2, NO3–, NO2–

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado tá falando sobre os diferentes estados de oxidação do nitrogênio na natureza, especialmente em sistemas aquáticos. Os números de oxidação que precisamos identificar são -3, 0, +3 e +5 para o nitrogênio nas espécies químicas apresentadas. Vamos precisar saber como calcular o número de oxidação de um átomo numa molécula ou íon.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é número de oxidação. É uma forma de contabilizar como os elétrons estão distribuídos numa molécula ou íon. Cada átomo recebe um número que indica se ele perdeu ou ganhou elétrons em comparação com seu estado neutro.

Passo 3

Vamos analisar cada espécie uma por uma:
  1. NH₃ (amina):
    • O hidrogênio geralmente tem número de oxidação +1.
    • Existem 3 hidrogênios: 3 × (+1) = +3.
    • A molécula é neutra, então a soma dos números de oxidação deve ser 0.
    • Então, Nitrogênio (N) + (+3) = 0 → N = -3.
  2. N₂ (nitrogênio gasoso):
    • É uma molécula diatômica de nitrogênio.
    • Ambos os átomos são iguais, então cada um tem número de oxidação 0.
  3. NO₂⁻ (íon nitrato):
    • O oxigênio geralmente tem número de oxidação -2.
    • Existem 2 oxigênios: 2 × (-2) = -4.
    • A carga total do íon é -1.
    • Então, Nitrogênio (N) + (-4) = -1 → N = +3.
  4. NO₃⁻ (íon nitrato):
    • Cada oxigênio tem número de oxidação -2.
    • Existem 3 oxigênios: 3 × (-2) = -6.
    • A carga total do íon é -1.
    • Então, Nitrogênio (N) + (-6) = -1 → N = +5.

Passo 4

Agora que identificamos os números de oxidação:
  • NH₃: N = -3
  • N₂: N = 0
  • NO₂⁻: N = +3
  • NO₃⁻: N = +5

Resposta

A alternativa correta que apresenta as espécies com os respectivos números de oxidação de nitrogênio na ordem -3, 0, +3 e +5 é:
a) NH₃, N₂, NO₂⁻, NO₃⁻

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