Exercícios sobre reações de auto-oxirredução

Letra a)

Para realizar a soma dos NOX do elemento que sofre oxidação e redução, devemos, inicialmente, determinar o NOX de cada um dos elementos da equação:

• Sódio (Na): apresenta NOX +1 porque pertence à família IA da tabela periódica.

• Hidrogênio (H): apresenta NOX +1 quando acompanhado de qualquer ametal, com exceção de quando for acompanhado por oxigênio com índice atômico 2 (O₂).

• Oxigênio (O): apresenta NOX -2 quando acompanhado por um ametal ou pelo hidrogênio (desde que a quantidade de átomos de oxigênio não seja igual a 2, por exemplo, H₂O₂).

• Enxofre (S) no Na₂SO₄ ou no H₂SO₄: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é 6:

2.(1+) + 1.x + 4.(-2) = 0

2 + x -8 = 0

x = 8 – 2

x = +6

• Cloro (Cl) no HClO₄: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +7:

1.(1+) + 1.x + 4.(-2) = 0

1 + x -8 = 0

x = 8 – 1

x = +7

• Cloro (Cl) no NaClO₃: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +5:

1.(1+) + 1.x + 3.(-2) = 0

1 + x -6 = 0

x = 6 – 1

x = +5

• Cloro (Cl) no ClO₂: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +4:

1.x + 2.(-2) = 0

x - 4 = 0

x = +4

Assim, analisando a equação, temos que o elemento que sofre oxidação e redução é o cloro. Somando todos os NOX dos cloros presentes na equação, temos:

Soma = + 5 +7 +4

Soma = 16

Letra d)

Para identificar qual das equações representa uma reação de auto-oxirredução, devemos, obrigatoriamente, determinar o NOX de cada um dos elementos:

• Potássio (K) no K₂Cr₂O₇ e no KCl: apresenta NOX +1 porque pertence à família IA da tabela periódica.

• Sódio (Na) no NaNO₃ e no NaNO₂: apresenta NOX +1 porque pertence à família IA da tabela periódica.

• Hidrogênio (H) no HCl, HBr, H₂O, HNO₃,HBrO₃ e no HIO₃: apresenta NOX +1 quando acompanhado de qualquer ametal, com exceção de quando for acompanhado por oxigênio com índice atômico 2 (O₂).

• Oxigênio (O): apresenta NOX -2 quando acompanhado por um ametal ou pelo hidrogênio (desde que a quantidade de átomos de oxigênio não seja igual a 2, por exemplo, H₂O₂).

• Cromo (Cr) no K₂Cr₂O₇ : por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +6:

2.(1+) + 2.x + 7.(-2) = 0

2 + 2x -14 = 0

2x = 14 – 2

2x = +12

x = +12
       2 

x = +6

• Bromo (Br), cloro (Cl), oxigênio (O) e ouro (Au) no Cl₂, Br₂ e O₂, respectivamente: por serem substâncias simples, o NOX é 0.

• Nitrogênio NaNO₃ ou no HNO₃, Iodo no HIO₃ e bromo no HBrO₃: por estarem presentes em substâncias compostas, o NOX é +5:

1.(1+) + x + 3.(-2) = 0

1 + x -6 = 0

x = 6 – 1

x = +5

• Nitrogênio no NO: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +2:

1.(x) + 1.(-2) = 0

x - 2 = 0

x = +2

• Ouro (Au) no AuCl₃ e cromo (Cr) no CrCl₃: por estarem presentes em substâncias compostas, o NOX é +3:

1.(x) + 3.(-1) = 0

x - 3 = 0

x = +3

• Cloro (Cl) no KCl e bromo (Br) no KBr: por estarem presentes em substâncias compostas, o NOX é -1:

1.(1+) + 1.x = 0

1 + x = 0

x = – 1

Assim, analisando as equações acima, os átomos de bromo (equação IV) nos reagentes apresentam NOX diferentes do átomo de bromo no produto.

Letra e)

Determinando o NOX, inicialmente, de cada elemento da reação, temos:

• Iodo (I) no l₂: por ser uma substância simples, seu NOX é 0.

• Potássio (K): apresenta NOX +1 porque pertence à família IA da tabela periódica.

• Oxigênio (O): apresenta NOX -2 quando acompanhado por um ametal ou pelo hidrogênio (desde que a quantidade de átomos de oxigênio não seja igual a 2, por exemplo, H₂O₂).

• Hidrogênio (H): apresenta NOX +1 quando acompanhado de qualquer ametal, com exceção de quando for acompanhado por oxigênio com índice atômico 2 (O₂).

• Iodo (l) no KI ou bromo (Br) no KBr: por estarem presentes em substâncias compostas, o NOX é -1:

1.(1+) + 1.x = 0

1 + x = 0

x = – 1

• Iodo no KIO₃: por estar presente em uma substância composta, seu NOX é +5:

1.(1+) + x + 3.(-2) = 0

1 + x -6 = 0

x = 6 – 1

x = +5

Analisando a equação, percebemos que o elemento iodo (I) apresenta um NOX no reagente e outros dois NOX diferentes no produto. Por isso, podemos afirmar que é uma reação de auto-oxirredução ou de desproporcionamento.

Letra e)

Ao determinar o NOX de cada elemento na equação, temos:

• Br^-1: é um íon simples, logo seu NOX é igual à sua carga, ou seja, -1.

• H⁺¹: é um íon simples, logo seu NOX é igual à sua carga, ou seja, +1.

• Oxigênio (O): apresenta NOX -2 quando acompanhado por um ametal ou pelo hidrogênio (desde que a quantidade de átomos de oxigênio não seja igual a 2, por exemplo, H₂O₂).

• Hidrogênio (H): apresenta NOX +1 quando acompanhado de qualquer ametal, com exceção de quando for acompanhado por oxigênio com índice atômico 2 (O₂).

• Bromo (Br) no Br₂: por ser uma substância simples, seu NOX é 0.

• Bromo (Br) no BrO₃^-1: por ser um íon composto, a somatória dos NOX é sempre igual à carga:

1.x + 3.(-2) = -1

x -6 = -1

x = -1 + 6

x = +5

Observando a equação acima, concluímos que:

• Br₂: sofre auto-oxirredução;

• H não sofre variação de NOX;

• Br^-1 é oxidado a Br₂ pela ação de BrO₃^-1.