Número de Oxidação (NOX): Exercícios resolvidos

QUESTÃO - 1

O odor característico da “água sanitária” ou “água de lavadeira” ou “Q-boa” é causado pelo gás cloro ($Cl_2$) misturado a uma solução aquosa de $NaOH$. O alvejamento provocado por essa solução é explicado pela oxidação de substâncias coloridas, originando produtos incolores. A aCção alvejante (e também bactericida) é causada, principalmente, pela presença de íons hipocloritos ($ClO^-$), formados no seguinte processo:

$Cl_{2} + NaOH\longrightarrow NaCl + NaClO_3 + H_2O$

O número de oxidação dos átomos de cloro nessa reaCção passa de:

a) +1 para 0 e +1.

b) +1 para –1 e 0.

c) 0 para +1 e +1.

d) 0 para –1 e +1.

e) –1 para 0 e +1

 

RESOLUÇÃO

A única forma de descobrir a opção correcta é calculando o NOX do Cloro (Cℓ) em cada substância onde temos o cloro na reacção acima:

Para o cálculo do número de oxidação (NOX) é imperioso conhecer as Regras para a determinação do número de Oxidação. Esta é base primordial para se dar bem nestes exercícios, aqui só abordarei algumas que usarei na RESOLUÇÃO deste exercício

Número de Oxidação (Nox) do Cloro (Cℓ):

Cℓ₂

Como vemos esta é uma substância simples, e a regra usada para determinar o seu NOX é:

"Substâncias simples têm NOX igual a zero (0)."

Portanto, o NOX do $Cl_2$ é zero (0).

Agora vamos calcular o NOX do Cloro (Cℓ) no NaCℓ:

Regras:

Os elementos químicos dos grupos (1, 2 e 3 A) têm o NOX igual ao grupo que pertencem."

"Em moléculas neutras a soma dos NOX de todos átomos é nula, ou seja, é igual a zero (0)"

O Sódio (Na) é do grupo 1 A logo tem NOX igual a +1.

NaCℓ

1 ∙ NOX(Na) + 1 ∙ NOX(Cl) = 0

1 ∙  (+1) + Cl = 0

+ 1 + Cl = 0

Cl = 0 - 1

Cl = - 1

 

Agora o NOX do Cloro no:

NaCℓO

Regras:

O Oxigénio tem NOX igual a -2, excepto nos peróxidos onde é -1.

Cálculo do NOX

1 ∙ NOX(Na) + 1 ∙ NOX(Cl) + 1 ∙ NOX(O) = 0

1 ∙  (+1) + Cl + 1 ∙  (-2) = 0

+ 1 + Cl - 2 = 0

Cl = 0 + 2 - 1.

Cl = 2 - 1

Cl = +1

 

Conclusão: Temos a seguinte ordem do NOX : 0, para - 1 e +1

 

Resposta: alternativa: D.

 

QUESTÃO - 2

As afirmações a seguir são relativas às reacções de oxirredução. Analise-as e julgue-as como verdadeiras ou falsas. (Justifique as falsas).

I – Oxidação é ganho de electrões (elétrons) e redução, perda de electrões (elétrons).

II – Elemento oxidante é o responsável pela oxidação e, portanto, é aquele cujo número de oxidação aumenta.

III – O número de electrões (elétrons) cedidos pelo redutor é igual ao número de electrões (elétrons) ganhos pelo oxidante.

IV – O elemento reduzido cede electrões (elétrons).

 

EXPLICAÇÃO

Para puder julgar se são falsas ou verdadeiras é importante conhecer as definições:

Oxidação

É a semi-reacção que ocorre com o aumento do número de oxidação (NOX) e com perda de electrões (eléctrons).

 

Redução

É a semi-reacção que ocorre com a diminuição do número de oxidação (NOX) e com ganho de electrões (eléctrons).

 

Redutor

É a espécie química que cujo NOX aumentou e cede electrões (eléctrons) numa reacção de oxirredução.

 

Oxidante

É a espécie química cujo NOX diminuiu, ou seja, capta electrões (eléctrons) na reacção de oxirredução.

 

RESOLUÇÃO

Conhecendo estas definições já estamos em condições de julgar as opções dadas:

I – FALSO:

Conforme as definições acima: Oxidação é a semi-reacção que ocorre com o aumento do NOX, e há perda de electrões. E a redução ocorre com a diminuição do NOX e há ganho de electrões. Portanto, a informação contida nesta opção não é verdadeira pois contra diz as reais definições de Oxidação e redução e seu mecanismo em si.

 

II – FALSO:

Oxidante é a espécie cujo NOX diminuiu, se o NOX diminuiu logo estamos a falar da redução.

 

III – VERDADE.

 

IV – FALSO.

Pela definição de redução entendemos que o elemento que sofre redução, diminui o NOX mas por outro lado capta ou ganha electrões (eléctrons).

 

QUESTÃO - 3

(UFCE - adaptada) Nas espécies químicas: $CrCl_3$, $Cr_2O_3$, $CrO_4^{2-}$, o crómio tem número de oxidação, respectivamente, igual a:

Escolha uma:

a. +3, +3, e +6.

b. -3, +3 e +6.

c. -3, +6 e –2.

d. +3, -3 e +3.

e. +3, +3 e 2.

 

RESOLUÇÃO

Primeiramente para resolver este exercício temos que conhecer as Regras para determinação do número de oxidação (NOX):

Isto é muito importante, e além disso saber calcular o NOX, pois é o que o exercício pede para calcular. Eu aqui apenas colocarei algumas das Regras ao longo da resolução deste exercício:

Aqui vamos calcular o NOX do Crômio (Cr) em cada uma das espécies dadas:

É uma molécula, portanto a regra usada para determinar o NOX é:

em compostos neutros a soma do NOX de todos é nula, ou seja, igual a zero

 

$CrCl_3$

1 ∙ NOX(Cr) + 3 ∙ NOX(Cl)

Cr + 3 ∙  (-1) = 0

Cr -3 = 0

Cr = 0 + 3

Cr = +3

 

$Cr_2O_3$

2 ∙ NOX(Cr) + 3 ∙ NOX(O) = 0

2Cr + 3 ∙  (-2) = 0

2Cr - 6 = 0

2Cr = 0 + 6

2Cr = 6

$Cr =\frac{6}{2}$

Cr = + 3

 

Como este é um ião (íon), então usamos a regra:

Em radicais iónicos (iões) a soma dos NOX de todos os átomos é numericamente igual à carga do ião (íon).

Portanto, a carga aqui é o -2, logo igualarem a -2:

$CrO_4^{2-}$

1 ∙ NOX(Cr) + 4 ∙ NOX(O) = -2

Cr + 4 ∙  (-2) = -2

Cr - 8 = - 2

Cr = - 2 + 8

Cr = +6

Sequência: +3; +3 e +6

RESPOSTA: alternativa: A.

 

REVISÃO: 13/11/2020