Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Departamento de Educação – Química Físico – Química II – Reações de oxirredução Estudo dirigido II - Reações de oxirredução 1. A hidrazina (N2H4) e o tetróxido de dinitrogênio (N2O4) formam uma mistura autoignitora que tem sido utilizada em propulsores de foguetes. Os produtos da reação são nitrogênio (N2) e água (H2O). Forneça a equação química balanceada para essa reação e indique qual é o agente redutor. 2. A pólvora é o explosivo mais antigo conhecido pela humanidade. Consiste na mistura de nitrato de potássio, enxofre e carvão. Na explosão, ocorre uma reação de oxirredução, formando-se sulfato de potássio, dióxido de carbono e nitrogênio molecular. Nessa transformação, o elemento que sofre maior variação de número de oxidação é o: a) carbono. d) oxigênio. b) enxofre. e) potássio. c) nitrogênio. 3. A bateria de níquel-cádmio (pilha seca), usada rotineiramente em dispositivos eletrônicos, apresenta a seguinte reação de oxirredução: Cd + NiO2 + 2 H2O → Cd(OH)2 + Ni(OH)2 O agente oxidante e o agente redutor dessa reação, respectivamente, são: a) H2O e Cd(OH)2. d) Cd e Cd(OH)2. b) NiO2 e Cd(OH)2. e) NiO2 e Ni(OH)2. c) NiO2 e Cd. 4. Dada a equação não-balanceada: MnO4- + H+ + C2O42- → Mn2+ + CO2 + H2O a) Qual elemento se oxida? b) Qual elemento se reduz? c) Qual é o agente oxidante? d) Qual é o agente redutor? 5. Dada a equação não-balanceada: CrO42- + I- + H+ → Cr3+ + I2 + H2O a) Qual elemento se oxida? b) Qual elemento se reduz? c) Qual é o agente oxidante? d) Qual é o agente redutor? 6. A reação química que ocorre nas baterias de níquel- cádmio é representada pela equação: Cd (s) + NiO2 (s) + 2 H2O (l) → Cd(OH)2 (s) + Ni(OH)2 (s) É correto afirmar que, nessa reação, a) todas as espécies que participam do processo de oxirredução sofrem variação do número de oxidação. b) na transformação de óxido para hidróxido de níquel, ocorre oxidação do níquel. c) o cádmio sofre oxidação. d) o óxido de níquel atua como agente redutor. e) a água atua como agente oxidante. 7. Certo produto utilizado para remover manchas de ferrugem de roupas é constituído por uma solução aquosa de ácido oxálico, H2C2O4. A concentração de ácido oxálico nessa solução pode ser determinada pela reação representada por: 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) + 5 H2C2O4 (aq) → K2SO4 (aq) + 2 MnSO4 (aq) + 10 CO2 (g) + 8 H2O (l) Na reação representada, o número de oxidação do manganês varia de: a) +1 para -2. d) +7 para +2. b) -1 para +2. e) -7 para -2. c) +4 para +2. 8. O filme “Erin Brockowich” é baseado num fato, em que o emprego de crômio hexavalente (crômio com Nox = +6) numa usina termoelétrica provocou um número elevado de casos de câncer entre os habitantes de uma cidade vizinha. Com base somente nessa informação, dentre os compostos de fórmulas Cr(OH)3, CrO3, Cr2O3, K2CrO4 e K2Cr2O7, quais seriam potencialmente cancerígenos? Justifique sua resposta. 9. O ferro não é encontrado puro na natureza, mas na forma de minérios. No Brasil existem grandes jazidas de minério de ferro de ótima qualidade. Uma das reações de obtenção do ferro gusa (que possui 2% a 5% de carbono) pode ser representada abaixo: Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2 a) Por que essa reação é de oxirredução? b) Determine o Nox de todas as substâncias envolvidas. c) Qual elemento sofreu oxidação e qual sofreu redução? d) Qual é o agente oxidante e qual é o agente redutor? e) Explique sucintamente o porquê do termo “agente” em agente oxidante e agente redutor. 10. Na produção de combustível nuclear, o trióxido de urânio é transformado no hexafluoreto de urânio, como representado pelas equações químicas: I. UO3 (s) + H2 (g) → UO2 (s) + H2O (g) II. UO2 (s) + 4 HF (g) → UF4 (s) + 2 H2O (g) III. UF4 (s) + F2 (g) → UF6 (g) Em qual(is) dessa(s) transformação(ões) ocorre(m) reação de oxirredução? Justifique. 11. Os gases presentes em maior concentração na atmosfera (N2 e O2) não reagem entre si nas condições de pressão e temperatura como as reinantes nesta sala. Nas tempestades, em consequência dos raios, há reação dessas duas substâncias entre si, produzindo óxidos de 2 nitrogênio, principalmente NO (g) e NO2 (g). Escreva a equação de formação, em consequência dos raios, de um dos óxidos mencionados acima, indicando qual é o agente redutor. 12. Também para mostrar suas habilidades químicas, Rango colocou sobre o balcão uma folha de papel que exalava um cheiro de ovo podre e que fazia recuar os “mais fracos de estômago”. Sobre essa folha via-se um pó branco misturado com limalhas de um metal de cor prateada. Após algumas palavras mágicas de Rango, ouviu-se uma pequena explosão acompanhada de uma fumaça branca pairando no ar. Sabendo-se que naquela mistura maluca e mal cheirosa, uma das reações ocorreu entre o clorato de potássio (KClO3) e raspas de magnésio metálico (Mg), e que o pó branco formado era cloreto de potássio (KCl) misturado a óxido de magnésio (MgO), teria havido ali uma reação com transferência de elétrons? Justifique. 13. O peróxido de sódio (Na2O2) pode ser usado como agente alvejante de artigos de lã, de seda e de algodão e em sínteses químicas. Ele reage com o monóxido de carbono, para formar o carbonato de sódio, e com o dióxido de carbono, para formar o carbonato de sódio e o oxigênio, conforme as equações abaixo. 1ª) Na2O2 + CO → Na2CO3 2ª) Na2O2 + CO2 → Na2CO3 + ½ O2 a) Qual o número de oxidação do oxigênio no peróxido de sódio e o do carbono no gás carbônico? b) Indique o agente redutor e o agente oxidante na primeira equação. 14. O alumínio, pela ação do ácido clorídrico em solução aquosa, sofre corrosão, a qual pode ser representada pela equação: Al (s) + 2 H+ (aq) → Al3+ (aq) + H2 (g). a) Explique por que apesar de o número de átomos dos elementos serem iguais nos reagentes e produtos, a equação não está corretamente balanceada. b) Indique quem são os agentes oxidante e redutor. 15. O titânio pode ser encontrado no mineral ilmenita, FeTiO3. O metal ferro e o óxido de titânio (IV) sólido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua reação com monóxido de carbono. Tal reação forma, além dos produtos indicados, um composto gasoso. a) Escreva a equação química balanceada da reação da ilmenita com monóxido de carbono, formando os três produtos citados. b) Um outro método de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carvão, simultaneamente, produzindo cloreto de titânio (IV), cloreto de ferro (III) e monóxido de carbono. Considere que, na ilmenita, o número de oxidação do ferro é +2. Preencha a tabela abaixo indicando, para a reação descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxidação ou redução e também a correspondente variação do número de oxidação. Elementos Variação do número de oxidação Sofre oxidação Sofre redução c) Que massa de ferro pode ser obtida, no máximo, a partir de 103 mols de ilmenita? Mostre os cálculos. (Dadas as massas molares em g/mol: O = 16; Ti = 48; Fe = 56). 16. Efetue o balanceamento das reações de oxirredução a seguir. a) H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr b) NH3 + O2 → NO + H2O c) P4 + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO d) Al + Cu2+ → Al3+ + Cu e) MnO4– + Fe2+ + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O f) CrO42- + NO2- + H+ → Cr3+ + NO3- + H2O g) Cr2O72- + C2H6O + H+ →Cr3+ + CO2 + H2O Gabarito: 1. 2 N2H4 + N2O4 → 3 N2 + 4 H2O; Agente redutor: N2H4; 2. B; 3. C; 4. a) C; b) Mn; c) MnO4 -; d) C2O4 2-; 5. a) I; b) Cr; c) CrO4 2-; d) I-; 6. C; 7. D; 8. CrO3, K2CrO4 e K2Cr2O7; 9. a) Porque houve transferência de elétrons e, assim, um elemento oxidou e outro reduziu; b) +3; -2; +2; -2;0; +4; -2; c) C oxidou e Fe reduziu; d) Agente oxidante: Fe2O3; Agente redutor: CO; e) Agente oxidante “auxilia” na oxidação do outro elemento e agente redutor “auxilia” na redução do outro elemento; 10. I e III; 11. N2 + O2 → 2 NO ou N2 + 2 O2 → 2 NO2 (em ambos os casos o agente redutor é o N2); 12. Sim, pois neste caso o cloro sofreu redução e o magnésio sofreu oxidação; 13. a) -1 e +4, respectivamente; b) Agente redutor: CO; Agente oxidante: Na2O2; 14. a) Apesar do número de átomos de cada elemento ser igual nos reagentes e produtos, as cargas totais deles não são iguais (carga total dos reagentes: +2 e carga total dos produtos: +3); b) Agente oxidante: H+; Agente redutor: Al; 15. a) FeTiO3 + CO → Fe + TiO2 + CO2; b) Sofrem oxidação: Fe (+2 → +3) e C (0 → +2); Sofre redução: Cl (0 → -1); c) 56 kg; 16. a) 1/4/4/1/8; b) 4/5/4/6; c) 3/20/8/12/20; d) 2/3/2/3; e) 1/5/8/1/5/4; f) 2/3/10/2/3/5; g) 2/1/16/4/2/11.
Compartilhar