Número de Oxidação Balanceamento de Equações

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1 RECIFE Colégio Salesiano Sagrado Coração ] Aluna(o): Nº: Turma: 3º ano Recife, de de 2014 Disciplina: Química Professor: Eber Barbosa Número de Oxidação Balanceamento de Equações O pleno entendimento desse capítulo está diretamente associado ao prévio conhecimento das nomenclaturas das funções inorgânicas e das reações químicas que envolvem esses compostos inorgânicos. Também é fundamental o conhecimento da regra do octeto e suas consequências sobre as ligações químicas moleculares e iônicas. 01 Introdução Na + C Na + C Perdeu elétron = Oxidação Ganhou elétron = Redução Número de Oxidação (Nox) Em compostos iônicos, corresponde à carga adquirida pelo átomo ao realizar a ligação química por transferência de elétrons. Em compostos moleculares, corresponde à carga que o átomo pode adquirir quando ocorrer o rompimento da ligação covalente. H C = H C O par eletrônico posiciona-se mais próximo do átomo de cloro visto que o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio. H C H + + C Havendo rompimento da ligação covalente, o H perde o elétron (formando um cátion) e o C ganha o elétron (formando um ânion). As cargas obtidas por esses átomos após a quebra da ligação correspondem a seus números de oxidação (nox). Oxidação: Corresponde à perda de elétrons por uma espécie química, com aumento do nox. Consequentemente potencial de oxidação é a medida da tendência para sofrer oxidação, ou seja, perder elétrons. Redução: Corresponde ao ganho de elétrons por uma espécie química, com redução do nox. Consequentemente potencial de redução é a medida da tendência para sofrer redução, ou seja, ganhar elétrons. Agente Oxidante Substância reagente que provoca a oxidação de uma outra espécie. O agente oxidante é a espécie que sofre redução. Agente Redutor Substância reagente que provoca a redução de uma outra espécie. O agente redutor é a espécie que sofre oxidação. Importante: Segundo a teoria de ácidos-bases de Usanovich... O agente redutor atua como uma base. O agente oxidante atua como um ácido. Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 1

2 Reação de oxi redução ou redox É aquela em que ocorre oxidação e redução simultaneamente. Exemplo para comentários: Fe (s) + H 2 SO 4(aq) FeSO 4(aq) + H 2(g) Carga diminuiu. Redução. Carga aumentou. Oxidação. Fe = sofreu oxidação = agente redutor H 2 SO 4 = sofreu redução = agente oxidante. Na verdade foi o H que sofreu redução. Considerando que esse H pertence ao ácido, então afirmamos que o H 2 SO 4 sofreu redução, agindo como um oxidante. Observação: A carga do ferro variou duas unidades. podemos afirmar que cada 1 mol de ferro transfere 2 mol de elétrons durante a reação. 02 Regras Práticas para Determinar o Nox 2.A Coluna 1A (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), Ag, NH Nox = +1 Obervação: O H nem sempre tem carga B Coluna 2A (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), Zn... Nox = +2 2.C Coluna 3A (A )... Nox = +3 2.D Coluna 6A (O, S, Se, Te, Po)... Nox = 2 2.E Coluna 7A (F, C, Br, I)... Nox = 1 Apenas quando à direita do composto. 2.F Substâncias simples... Nox = 0 2.G Substância composta... Nox total = 0 2.H Íons simples... Nox = carga do íon 2.I Íon composto... Nox total = carga do íon Exemplo: Determine o nox dos elementos presentes em cada substância: +2 2 = = = = = CaS CaSO 4 SO 2 NaC NaClO Cl 2 O 3 K 2 Cr 2 O 7 A 2 (SO 4 ) 3 C 2 O 3 KMnO 4 Fe +3 F SO = = = P 2 O = = = = = H 2 O Cr 2 O 7 2 Observações: 1ª) H + Ametal... H = +1 Metal + H... H = ª) O oxigênio em, alguns compostos, binários acompanhado de metais pode se apresentar com cargas 1 (para os peróxidos) ou ½ (para os polióxidos ou superóxidos) = = = = = / HCl NaH CaH 2 Na 2 O 2 Na 2 O LiO 2 MgO 2 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

3 Testes de Vestibulares 01 (UFPE 1 a fase/89) Mergulhando uma lâmina de zinco numa solução contendo cátions Cu ++, ocorre a seguinte reação: Cu ++ (aq) + Zn (s) Cu (s) + Zn ++ (aq) Assinale a alternativa correta: a) O cátion cobre é o redutor porque se reduz. d) O cátion cobre é o oxidante porque se reduz. b) O zinco é o redutor porque se reduz. e) O zinco é o oxidante porque se oxida. c) O zinco é o oxidante porque se reduz. 02 (UFPE 1 a fase/2002) O carbonato de sódio, um sal muito utilizado no tratamento e na neutralização de águas e soluções, pode ser obtido a partir da reação representada pela seguinte equação química não balanceada: NaHCO 3(s) calor Sobre esta reação química, podemos afirmar que: Na 2 CO 3(aq) + H 2 O (l) + CO 2(g). a) É uma reação de óxido-redução (redox). b) É produzido 1,0 mol de CO 2(g) quando 1,0 mol de NaHCO 3(s) é decomposto. c) Os produtos desta reação podem ser separados por evaporação. d) É uma reação de neutralização. e) NaHCO 3(s) dissolve-se em água dissociando-se em Na + (aq) e CO 3 (aq). 03 (UFPE 1 a fase/91) Em qual dos processos abaixo ocorre uma reação de oxi-redução? a) NaC (s) + Ag + (aq) AgC (s) + Na + (aq) b) Mn +2 (aq) + SO 4 2(aq) MnSO 4(s) c) PbO 2(s) + Pb (s) + 4 H + (aq) + 2 SO 4 2(aq) 2 PbSO 4(s) + 2 H 2 O d) CuSO 4(s) Cu +2 (aq) + SO 4 2(aq) e) Ag + (aq) + CrO 3 (aq) AgCrO 3(s) 04 (UFPE 1 a fase/93) As lâmpadas comuns consistem de um filamento de tungstênio, encapsulado num meio, contendo um gás inerte rarefeito. Assinale abaixo a alternativa correta. a) O gás deve ser nobre para reagir com o oxigênio. b) O tungstênio deve ter um baixo ponto de fusão. c) A lâmpada deve ser vedada para evitar a oxidação com o oxigênio. d) A pressão interna deve ser muito alta. e) A luz aparece devido ao choque do gás com o metal tungstênio. 05 (UFPE 1 a fase/2000) A ferrugem é o produto da reação do ferro com: a) Nitrogênio e umidade do ar. c) Hidrogênio e umidade do ar. e) Hidrogênio e nitrogênio do ar. b) Oxigênio e umidade do ar. d) Umidade do ar, apenas. 06 (FESP UPE/88) O alúmem de ferro amoniacal é um sal duplo hidratado de fórmula Fe 2 (SO 4 ) 3.(NH 4 ) 2.24H 2 O O número de oxidação do nitrogênio neste composto é: a) + 2 b) +3 c) 3 d) +5 e) 5 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 3

4 07 (UFPE 2 a fase/2000) Dois frascos, A e B, contendo diferentes reagentes, estão hermeticamente fechados e são colocados nos pratos de uma balança, que fica equilibrada como mostra o diagrama abaixo: A B Ba(NO 3 ) 2 Na 2 SO 4 H 2 SO 4 Zn Os frascos são agitados para que os reagentes entrem em contato. As seguintes reações ocorrem: Frasco A: Na 2 SO 4 + Ba(NO 3 ) 2 2 NaNO 3 + BaSO 4 (precipitado branco) Frasco B: Zn (s) + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2(g) Podemos afirmar que: 0 0 Com o andamento das reações o braço da balança pende para o lado do frasco A. 1 1 Com o andamento das reações o braço da balança pende para o lado do frasco B. 2 2 Com o andamento das reações os braços da balança permanecem na mesma posição. 3 3 Este experimento envolve uma reação ácido-base. 4 4 Este experimento envolve uma reação de oxidação-redução. 08 (UNICAP Quí. I/93) Para responder a esta questão, considere a seguinte reação: KMnO 4 + HC KC + MnC 2 + H 2 O + C O nox do Mn, no permanganato de potássio é O Mn +7 é o agente oxidante. 2 2 O nox do cloro gasoso é O ácido clorídrico é o redutor. 4 4 A reação é de óxido redução. 09 (UFPE 1 a fase/99) Algumas gotas de limão caíram sobre uma superfície de alumínio e, após algum tempo, essa superfície se apresentou com um brilho diferente do restante da superfície, onde não havia caído as gotas de limão. Podemos afirmar que a ação do limão sobre o alumínio provocou: a) Uma reação ácido/base do tipo de Bronsted, na qual o limão agiu como ácido e alumínio como base. b) Uma reação de simples dissolução do alumínio sem que o mesmo tenha sido modificado quimicamente. c) Uma reação redox, na qual o alumínio foi reduzido. d) Uma reação redox, na qual o alumínio foi oxidado. e) Um efeito visual, não havendo assim, reação química, pois o alumínio é um metal inerte. 10 (FESP UPE/85) Considere os compostos a seguir: Permanganato de potássio, ácido nitroso, Perclorato de sódio, oxalato de sódio, Bromato de potássio, pirofostato de sódio, óxido férrico e sacarose. Podemos afirmar que o numero de oxidação do Mn, N, C, C, Br, P, Fe e C nos compostos, são respectivamente: a) +7; +3; +7; +3; +5; +5; +3; 0 c) +4; +3; +6; +4; +5; +4; +3; +4 e) +7; +3; +1; 6; 5; 5; 3; 4 b) +7; +3; +6; +3; +5; +4; +3; 4 d) +7; +3; +7; +6; +5; +4; +3; 0 4 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

5 11 (Seriado UPE 1º Ano/2008) Os números de oxidação do bismuto, crômio, manganês, carbono e oxigênio nos compostos NaBiO 3, K 2 Cr 2 O 7, K 2 MnO 4, C 12 H 22 O 11 e H 2 O 2 são respectivamente: a) +3, +6 +4, +2, +3. c) +5, +6, +7, 2, 1. e) +5, +4, +6, 0, 2. b) +5, +6, +6, 0, 1. d) +3, 6, +4, 0, (FESP UPE/88) Qual das afirmativas abaixo é falsa? a) O número de oxidação do cloro, no ácido clórico é +5. b) O número de oxidação do iodo, no ácido hipoiodoso é +1. c) O número de oxidação do ferro, no ferrocianeto de potássio é +2. d) O número de oxidação do arsênio, no ácido arsênico é +5. e) O número de oxidação do crômio, no bicromato de potássio é (UFPE 2 a fase/90) Considere os itens verdadeiros na coluna I e os itens falsos na coluna II. Observando as seguintes reações, Podemos afirmar que: C 2(g) + 2 Br (aq) 2 C (aq) + Br 2(g) Br 2(g) + C (aq) não reage 0 0 O cloro é mais eletronegativo que o bromo. 1 1 O íon brometo é um redutor mais fraco que o íon cloreto. 2 2 O cloreto está sendo reduzido. 3 3 O íon brometo é o oxidante. 4 4 O bromo é um oxidante mais fraco que o cloro. 14 (FESP UPE/91) Assinale na coluna I as proposições verdadeiras e na coluna II as proposições falsas. 0 0 O óxido de zinco, em condições apropriadas, reage com o ácido clorídrico ou com hidróxido de sódio. 1 1 Nos óxidos duplos, o metal funciona com dois números de oxidação diferentes. 2 2 No ácido clorídrico há três ligações dativas entre o cloro e o oxigênio. 3 3 A reação envolvendo o carbonato de sódio e o hidróxido de cálcio origina uma base e um sal insolúvel em água. 4 4 O número de oxidação do ferro no ferrocianeto de potássio é (UFPE 2 a fase/2004) Uma bateria de telefone celular muito comum é a bateria de níquel-hidreto metálico. Nesta bateria, a reação global, escrita no sentido de descarga, é: NiOOH + MH Ni(OH) 2 + M Onde M é um metal capaz de se ligar ao hidrogênio e formar um hidreto metálico (MH). A partir dessa equação química podemos afirmar que: 0 0 O estado de oxidação do hidrogênio em MH é O NiOOH é o cátodo da célula. 2 2 O estado de oxidação do níquel em Ni(OH) 2 é Para cada mol de Ni(OH) 2 produzido, 2 mols de elétrons são transferidos do ânodo para o cátodo. 4 4 O agente redutor nesta reação é o hidreto metálico. Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 5

6 16 (FESP UPE/90) Os números de oxidação do Mn, Cr, P, C e N, nos compostos: permanganato de potássio, dicromato de sódio, ácido pirofosfórico, ácido carbônico e ácido nitroso, são respectivamente: a) +7, +6, +5, +4 e +3 c) +7, +5, +4, +6 e +3 e) +7, +6, +5, +3 e +4 b) +6, +7, +5, +4 e +3 d) +7, +5, +4, 6 e 3 17 (Covest Fis/2009) As reações de oxi-redução ocorrem através da transferência de elétrons e estão presentes em inúmeros processos naturais ou produzidos pelo homem. Elas ocorrem, por exemplo, na fotossíntese, nas pilhas e baterias. Qual das equações seguintes representa uma reação de oxi-redução? a) AgNO 3(s) + H 2 O (l) Ag + (aq) + NO 3 (aq) d) NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) b) Na 2 SO 4(aq) + BaCl 2(aq) BaSO 4(s) + 2 NaCl (aq) e) CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g) c) H 2(g) + Br 2(g) 2 HBr (g) 18 (Covest Asces/2010.2) O cromo metálico é importante na metalurgia porque é usado para a fabricação de aço inoxidável e para cromação. Pode ser obtido pela reação do mineral cromita, FeCr2O4, com carbono em um forno de arco elétrico: Quanto a essa reação, é correto afirmar que: FeCr 2 O 4(s) + 4 C (s) Fe (s) + 2 Cr (s) + 4 CO (g) a) o íon ferro e o carbono são oxidados. d) o íon ferro sofre oxidação, e o carbono sofre redução. b) o íon cromo e o carbono são reduzidos. e) o oxigênio e o carbono sofrem oxidação. c) o íon cromo sofre redução, e o carbono sofre oxidação. 19 (UPE Quí. I/2010) As afirmativas abaixo estão relacionadas ao processo de corrosão do ferro. Analise-as e conclua. 0 0 Na presença de ar seco e isento de oxigênio, o ferro é oxidado lentamente, transformando-se em ferrugem e cloreto férrico. 1 1 Durante o processo de corrosão, a ferrugem formada não se fixa à superfície do ferro, possibilitando a continuação do processo corrosivo. 2 2 No processo de corrosão do ferro, o oxigênio molecular presente no ar atmosférico é reduzido a íon hidróxido em solução. 3 3 O ferro ao ser oxidado libera os elétrons necessários à oxidação do oxigênio molecular presente no ar úmido. 4 4 O hidróxido de ferro (II), formado em uma das etapas do processo de corrosão do ferro, é oxidado pelo oxigênio gasoso na presença de água, transformando-se em ferrugem. 20 (UFPE CTG/2011.2) Este ano ocorreu um acidente na cidade de Maceió, onde foram liberadas substâncias tóxicas de uma indústria que realiza a eletrólise da água do mar. Importantes produtos desta indústria são Cl 2, NaOH e NaOCl, HClO 3, entre outros. Os números atômicos do H, Cl, O e Na, são, respectivamente, 1, 17, 8 e 11. Sobre estas substâncias, podemos afirmar que: 0 0 a molécula de Cl 2 apresenta uma ligação dupla. 1 1 o NaOH sólido é um composto covalente onde o sódio realiza uma ligação sigma com o oxigênio. 2 2 o íon OCl apresenta uma ligação covalente entre oxigênio e cloro, e o estado de oxidação do cloro é o HClO 3 apresenta uma ligação covalente entre o hidrogênio e o oxigênio, em uma estrutura onde o cloro se encontra no estado de oxidação os nomes corretos para as espécies OCl e HClO 3 são, respectivamente, íon hipoclorito e ácido clórico. 6 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

7 03 Número de Oxidação em Compostos Orgânicos Nos compostos orgânicos formados por vários átomos de carbono, ao analisar o nox do carbono através da fórmula molecular, o valor determinado corresponde ao nox médio dos átomos de carbono pertencentes àquele composto....dentro do intervalo de 4 a + 4: O nox do médio do carbono assume valores... 4 = estado mais reduzido do carbono ou estado de menor nível de oxidação. + 4 = estado menos reduzido do carbono ou estado de maior nível de oxidação. Nas fórmulas moleculares dos compostos orgânicos: H apresenta nox + 1 N apresenta nox 3 O e S apresentam nox 2 F, C, Br, I apresentam nox 1 Exemplo: Determine o nox do carbono nas fórmulas moleculares seguintes compostos CH 4 CO 2 C 2 H 6 O C 6 H 12 O 6 C 2 H 2 F 4 Estado mais oxidado do carbono. Estado mais reduzido do carbono. O que não significa dizer que todos os átomos de carbono dessa molécula apresentam carga = 0. Na verdade em média os carbonos têm carga = 0. Testes de Vestibulares 01 (UFPE 1 a fase/94) Em qual dos compostos relacionados abaixo o carbono encontra-se mais oxidado? a) CO b) CH 4 c) CO 2 d) CH 3 OH e) C 6 H 12 O 6 02 (UFPE 1 a fase/2000) Em qual das reações abaixo ocorre maior variação do estado de oxidação do carbono? a) C 11 H 23 COOH + NaOH C 11 H 23 COONa + H 2 O b) CaC 2 + H 2 O C 2 H 2 + CaO c) C 2 H 2 + 5/2 O 2 2 CO 2 + H 2 O d) CH O 2 CO H 2 O e) CO + ½ O 2 CO 2 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 7

8 03 (UFPE 1 a fase/98) Metanol pode ser usado como combustível para veículos, mas é tóxico para os seres humanos. Sua reação com K 2 Cr 2 O 7 em solução aquosa ácida produz formaldeido (formol). Este processo químico pode ser representado pela equação: 3 CH 3 OH + Cr 2 O 7 2(aq) + 8 H + (aq) 3 CH 2 O + 2 Cr +3 (aq) + 7 H 2 O Na equação acima o reagente orgânico e o inorgânico sofrem, respectivamente, reações de: a) Substituição, substituição. d) Oxidação, redução. b) Adição, eliminação. e) Redução, oxidação. c) Eliminação, adição. 04 (UFPE 2 a fase/99) Considere as reações: I C (grafite) + 2 H 2(g) CH 4(g) II C (grafite) + O 2(g) CO 2(g) III CH 4(g) + O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O ( ) Podemos afirmar que: 0 0 Todas são reações de oxidação-redução. 1 1 Na reação I, o hidrogênio atua como redutor. 2 2 Na reação II, o carbono atua como redutor. 3 3 A maior variação de número de oxidação do carbono ocorre na reação III. 4 4 Somente as reações II e III são reações de oxidação-redução. 05 (UFPE Univasf/2008.2) Em uma célula à combustível de carbonato fundido, o metano é usado como combustível. Essa célula trabalha a altas temperaturas e usa uma mistura fundida de carbonatos de lítio e potássio como eletrólito. Em muitas dessas células, o metano é transformado em hidrogênio e monóxido de carbono, de acordo com a equação química balanceada. Em relação a esse processo, é correto afirmar que: CH 4(g) + H 2 O (g) 800 o C Ni CO (g) + 3H 2(g) a) o metano é o agente oxidante. d) não há variação no número de oxidação do hidrogênio. b) a água é o agente redutor. e) o carbono no metano é oxidado. c) não há variação no número de oxidação do carbono. 06 (UFPE 1 a fase/93) Em qual das reações abaixo não ocorre mudança no estado de oxidação do carbono? a) C + O 2 CO 2 d) CH 4 + O 2 2 CO 2 + H 2 O b) CO 2 + H 2 O H + + HCO 3 e) CO + ½ O 2 CO 2 c) Fe 2 O 3 + C 2 Fe + 3 CO 07 (UFPE CTG/2010.2) A energia que consumimos em nossos organismos pode ser representada como sendo oriunda da respiração, através da reação da glicose com o oxigênio, na seguinte reação: C 6 (H 2 O) O 2 6 CO H 2 O. Se a mesma reação fosse realizada em uma célula eletroquímica, poderíamos dizer que: a) o carbono atua como agente oxidante. b) o oxigênio molecular estaria no cátodo. c) o número de elétrons transferidos por mol de glicose é 6. d) o número de oxidação do carbono na glicose é 4. e) o hidrogênio atua como agente redutor. 8 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

9 08 (UFPE Ensino a distância/2010.2) O bafômetro é um instrumento usado pela polícia para testar motoristas suspeitos de terem ingerido alguma bebida alcoólica acima do permitido. A base química desse equipamento é uma reação redox. Se num bafômetro, que possui uma solução ácida de dicromato de potássio, for soprado ar contendo álcool, a seguinte reação química ocorrerá: 3 CH 3 CH 2 OH + 2 K 2 Cr 2 O H 2 SO 4 3 CH 3 COOH + 2 Cr 2 (SO 4 ) K 2 SO H 2 O cor laranja cor verde O nível de álcool no sangue do motorista pode ser determinado rapidamente medindo-se o grau de mudança da cor laranja para o verde. Quanto a essa reação, é correto afirmar que: a) o íon potássio sofre oxidação. d) o íon dicromato sofre redução. b) o íon hidrogênio sofre redução. e) o íon dicromato é o agente redutor. c) o etanol é o agente oxidante. 09 (UFPE Cursos a Distância/2010.2) Um teste simples para determinar se um fertilizante está contaminado por quantidade apreciável de mercúrio II (Hg 2+ ) é adicionar água a uma amostra do fertilizante e mergulhar um fio de cobre polido nessa mistura. O aparecimento de uma película de mercúrio metálico sobre o fio de cobre é indicativo de contaminação do fertilizante com mercúrio. Sabendo que a equação química que ocorre é: Cu (s) + Hg 2+ (aq) Cu 2+ (aq) + Hg (s) assinale a alternativa correta. a) O cobre metálico é o agente oxidante. d) Não há variação no número de oxidação do cobre. b) O íon Hg 2+ é o agente redutor. e) 1 mol de cobre recebe 2 mol de elétrons. c) O cobre metálico sofre oxidação. Resoluções de Testes Comentários Adicionais Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 9

10 04 Balanceamento das Equações Químicas 4.A Método das Tentativas O balanceamento das equações químicas é uma conseqüência da Lei da Conservação das Massas de Lavoisier: A soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Para que ocorra conservação das massas é necessário que haja conservação da quantidade de átomos, ou seja, os átomos reagentes devem aparecer em mesma quantidade nos produtos. Como exemplo vejamos a reação em que... Gás nitrogênio + gás hidrogênio gás amônia H N N H H N H N 2 + H 2 NH 3 H Observe que nessas condições ainda não temos o processo devidamente balanceado Ajustando as quantidades de átomos teremos: N H 2 2 NH 3 ou seja... Atenção para algumas nomenclaturas importantes... Reagentes Produtos Índice do elemento 1 N H 2 2 NH 3(g) Coeficientes da equação ou quantidade de mols. Tradução: reage com... combinando-se com... tratado com... em contato com... consumindo... Tradução: produzindo... dando origem a... formando... Estado físico da substância: (s) = sólido ( ) = líquido (g) = gasoso 4.B Proporcionalidade envolvendo o balanceamento das equações químicas Segundo a Lei de Prost as reações químicas ocorrem obedecendo a proporções fixas e bem definidas. Como conseqüência, podemos concluir que aumentando ou diminuindo a quantidade de mols de um reagente ou produto da reação, as quantidades de mols dos demais reagentes e produtos serão aumentadas ou diminuídas na mesma proporção. 1 N H 2 2 NH 3(g) 1 mol de nitrogênio gasoso Então... consome 3 mol de hidrogênio gasoso produzindo 2 mol de gás amônia Isto é o cálculo estequiométrico. Quando 2 mol de nitrogênio gasoso consumirem 6 mol de hidrogênio gasoso Serão produzidos 4 mol de gás amônia 10 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

11 Testes de Vestibulares 01 (UFPE 1 a fase/2000) Considere as reações químicas abaixo: 1) 2 K (S) + C (g) KC (S) 2) 2 Mg (S) + O 2(g) 2 MgO (S) 3) PbSO 4(aq) + Na 2 S (aq) PbS (S) + NaSO 4(S) 4) CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O ( ) 5) SO 2(g) + H 2 O ( ) H 2 SO 4(aq) Podemos afirmar que: a) Todas estão balanceadas. d) Somente 1 não está balanceada b) 2, 3 e 4 estão balanceadas. e) Nenhuma está corretamente balanceada, porque os estados c) Somente 2 e 4 estão balanceadas. físicos dos reagentes e produtos são diferentes. 02 (UFPE 2 a fase/91) Marque, em seu cartão resposta, a soma dos coeficientes que tornam balanceada a equação da reação de combustão completa de 2 mols de heptano. 03 (UFPE 2 a fase/92) Trinitrotolueno (TNT) combina-se explosivamente com o oxigênio produzindo CO 2, H 2 O e N 2, de acordo com a equação: a C 7 H 5 N 3 O 6 + b O 2 c CO 2 + d H 2 O + e N 2 Qual a soma dos menores coeficientes inteiros que tornam esta equação balanceada? 04 (UFPE 2 a fase/95) A reação total da bateria de níquel cádmio, usada em calculadoras de bolso, é: Se x = 26, qual o valor de y? x Cd (s) + x NiO 2(s) + y H 2 O x Cd(OH) 2(s) + x Ni(OH) 2(s) 05 (UFPE Serra Talhada/2007) O metano é um gás inodoro e incolor; sua molécula é tetraédrica e apolar (CH 4 ), de pouca solubilidade na água; quase todos os gases naturais o contêm; quando adicionado ao ar se transforma em mistura de alto teor explosivo. A combustão total do metano pode ser descrita pela equação CH 4(g) + x O 2(g) y CO 2(g) + z H 2 O (g). Na equação balanceada, os coeficientes x, y e z, são respectivamente: a) 2, 1 e 2 b) 1, 1 e 1 c) 1, 1 e 2 d) 1, 2 e 1 e) 2, 2, e 1 06 (UFPE Vitória e Caruaru/2007) O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é usado na fabricação de papel, tecidos, detergentes, entre outras aplicações. O NaOH pode ser obtido pela reação ana (s) + bh 2 O (l) cnaoh (aq) + dh 2(g). Os coeficientes a, b, c e d que equilibram estequiometricamente esta reação, são respectivamente: a) 1, 1, 1 e 1 b) 1, 1, 2 e 1 c) 2, 2, 1 e 2 d) 2, 2, 2 e 1 e) 1, 2, 3 e 4 07 (UFPE 2 a fase/88) A combustão completa de 1 mol de um alcano produz 224 litros de gás carbônico nas CNTP. Qual o número de átomos de hidrogênio por molécula do alcano? Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 11

12 08 (UFPE 1 a fase/95) Considere que se tem uma mistura reagente contendo quatro moléculas de hidrogênio ( ) e quatro moléculas de nitrogênio ( ), conforme a figura Identifique a figura que representa o produto da equação da reação de produção de amônia N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) a) c) e) b) d) 09 (UFPE 1 a fase/96) Interprete a reação e encontre os valores de A, B e C. 2A (s) + 6HBr (g) A 2 Br 6(s) + 3H 2(g) A átomos + B litros (CNTP) C gramas + 6 mols Obs.: Peso - fórmula de A 2 Br 6 = 534 g/mol Assinale a alternativa correta: a) A = 1,20 x ; B = 268,8; C = 534. d) A = 2,41 x ; B = 44,8; C = b) A = 2,41 x ; B = 22,4; C = e) A = 2,41 x ; B = 268,8; C = c) A = 1,20 x ; B = 134,4; C = (UFPE CTG/2010.2) Dentre os compostos abaixo, qual é o único que não produz 7 mols de dióxido de carbono a partir da combustão completa de 1 mol? a) Tolueno b) Metil-cicloexano c) 2,3-dimetil-pentano d) Cicloexanona e) Ácido heptanóico 11 (UFPE 1ª fase/2009) A combustão completa de 1 L de um hidrocarboneto gasoso (que pode ser eteno, buteno, butano, propano ou etano) requer 6 L de O 2, nas mesmas condições de temperatura e pressão. Logo, este hidrocarboneto deve ser o: a) eteno b) buteno c) butano d) propano e) etano 12 (FESP UPE/93) Num incêndio de uma refinaria, entre outros gases é liberada grande quantidade de dióxido de carbono. Qual, entre os seguintes compostos, libera maior quantidade deste gás? a) 2, 2, 3 trimetil butano b) 2, 2, 4 trimetil pentano c) C 6 H 14 d) C 7 H 16 e) 2, 3 dimetil pentano 13 (UFPE 2 a fase/99) Uma boca de fogão a gás queima 5,0 de butano (C 4 H 10 ) por hora. Qual a velocidade da produção de gás carbônico nesta reação em /hora nas mesmas condições de temperatura e pressão? 12 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

13 14 (Enem 1ª Aplicação/2010) As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saberque um carro produz, em média, cerca de 200 g de dióxido de carbono por Km percorrido. Revista Aquecimento global. Ano 2, n o 8. Publicação do instituto Brasileiro de Cultura Ltda. Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C 8 H 18 ). Por meio da combustão do octano é possível a liberação de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que representa a reação química desse processo demonstra que a) no processo há liberação de oxigênio, sob a forma de O 2. b) o coeficiente estequiométrico para a água é 8 para 1 do octano. c) no processo a consumo de água, para que haja liberação de energia. d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 para 1 de octano. e) o coeficiente estequiométrico para o gás carbônico é de 9 para 1 do octano. 15 (UFPE 2ª fase/2009) O nitrogênio (Z=7) é um importante constituinte dos sistemas biológicos, particularmente nas proteínas. No entanto, boa parte do nitrogênio se encontra na atmosfera na forma de molécula diatômica. Industrialmente, sua fixação se dá pela reação do nitrogênio molecular com gás hidrogênio (Z=1), para produzir amônia. Sobre esse assunto, analise as afirmações abaixo. 0 0 A reação de fixação é uma reação redox, onde o nitrogênio atua como agente redutor. 1 1 O átomo de nitrogênio é mais eletronegativo que o átomo de hidrogênio. 2 2 A molécula de nitrogênio apresenta uma ligação σ (sigma) e duas ligações π (pi). 3 3 Cada átomo de nitrogênio, na molécula diatômica, apresenta um par de elétrons não compartilhados. 4 4 Os coeficientes estequiométricos do nitrogênio, do hidrogênio e da amônia na reação de fixação, são 1, 3 e 2, respectivamente. 16 (UFPE 2ª fase/2008) O ferro é um elemento muito comum em nosso planeta. Diversos compostos podem ser obtidos a partir dele. Um composto bastante interessante é o azul-da-prússia, que possui uma intensa coloração azul. Sua fórmula é Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3. Ele é facilmente obtido pela reação de íons Fe 3+ com ferrocianeto de potássio K 4 Fe(CN) 6. As massas atômicas dos elementos que participam nestes compostos são: Fe = 55,85 g mol 1, K =39,10 g mol 1, C = 12,01 g mol 1, N = 14,01 g mol 1, o que corresponde a uma massa de 859,3 g mol 1 para o azul-da-prússia. Quanto a essa questão, podemos afirmar que: 0 0 no azul-da-prússia, o ferro está presente nos estados de oxidação +2 e no ferrocianeto de potássio, existe ligação iônica entre K + e Fe(CN) a ligação entre C e N é covalente apolar, em todos os compostos apresentados acima. 3 3 o percentual (m/m) de ferro no azul-da-prússia é de (4 x 55,85/859,3)x a reação de formação do azul-da-prússia é do tipo redox. 17 (UFPE 2ª fase/2008) O nitrogênio é um importante constituinte dos seres vivos, pois é parte de todo aminoácido. Além de presente na biosfera, ele também é encontrado no solo, nas águas e na atmosfera. Sua distribuição no planeta é parte do chamado ciclo do nitrogênio. Resumidamente, neste ciclo, estão presentes as etapas de fixação do nitrogênio atmosférico por microorganismos, que, posteriormente, é transformado em amônia. A amônia sofre um processo de nitrificação e é convertida a nitrato, que pode sofrer um processo de desnitrificação e ser finalmente convertido a nitrogênio molecular, retornando à atmosfera. Sobre esses processos, analise as afirmações a seguir. 0 0 Na reação de nitrificação, o nitrogênio é oxidado de 3 para A amônia é uma molécula volátil, porém em solos ácidos pode formar o íon amônio, não volátil. 2 2 O nitrogênio molecular é muito estável por apresentar uma ligação tripla e, por isto, sua transformação em amônia, por meios sintéticos, requer grandes quantidades de energia. 3 3 No processo de desnitrificação, o nitrogênio sofre uma redução de +5 para A maioria dos nitratos é solúvel em água. Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 13

14 18 (UFPE 1ª fase/2009) Soluções de dicromato de potássio (K 2 Cr 2 O 7 ), juntamente com ácido sulfúrico, têm sido tilizadas, na lavagem de vidrarias de laboratório, particularmente, por serem sistemas bastante oxidantes. O produto da reação de oxidação do íon dicromato em meio ácido é o íon Cr 3+. Sobre este sistema, podemos afirmar que: a) na equação balanceada, para a semi-reação de redução do íon dicromato em meio ácido, 3 elétrons são transferidos por cada mol de dicromato reduzido. b) o íon cromo (III) deve ser um agente redutor forte. c) em solução de ph 3, o poder oxidante do dicromato deve ser maior que em ph 1. d) o estado de oxidação do cromo, no dicromato de potássio, é +7. e) o potencial de redução padrão do íon dicromato deve ser maior que do íon H (UFPE 2ª fase/2012) O silano (SiH 4 ) é preparado comercialmente pela reação de SiO 2 com alumínio e hidrogênio sob alta pressão e alta temperatura, de acordo com a equação química não balanceada: Quando esta reação ocorre num recipiente fechado: H 2(g) + SiO 2(s) + Al (s) SiH 4(g) + Al 2 O 3(s). 0 0 cada mol de silano produzido consome dois mols de hidrogênio. 1 1 a relação molar entre o alumínio metálico e o óxido de alumínio é de 2: a pressão final é metade da pressão inicial, se os gases forem ideais. 3 3 não é possível balancear a reação, pois o elemento hidrogênio não está presente em todos os produtos. 4 4 a pressão parcial de H 2(g) não varia durante a reação. 20 (UPE Tradicional/2012) Uma das formas de detecção da embriaguez no trânsito é feita por meio de um bafômetro que contém um dispositivo com o sistema dicromato de potássio em meio ácido. Esse sistema em contato com álcool etílico, proveniente do bafo do motorista, provoca uma mudança na coloração. A equação simplificada que descreve o processo é apresentada a seguir: Dados: massas molares, Cr = 52 g/mol; O = 16 g/mol. Cr 2 O 7 2 (aq) + 8 H + (aq) + 3 CH 3 CH 2 OH (g) 2 Cr 3+ (aq) + 3 CH 3 CHO (g) + 7 H 2 O (l) Diante disso, analise as seguintes considerações: I. A equação descrita refere-se a um processo químico, e, para que ele ocorra, o meio deve estar ácido. II. Há 216 gramas do íon dicromato em uma unidade de quantidade matéria, mol. III. 3 (três) mols de elétrons foram perdidos e ganhos na reação química. IV. A equação química necessita ser balanceada. V. O íon dicromato é o agente redutor, e o álcool etílico, o agente oxidante. São CORRETAS apenas a) II e V. b) I e IV. c) I, II e V. d) I e II. e) I, III e IV 21 (UPE Tradicional/2012) O processo industrial de obtenção de ferro metálico consiste numa série de reações químicas que ocorrem em fornos a altas temperaturas. Uma delas, descrita a seguir, consiste na obtenção de ferro metálico a partir do seu óxido: Fe 2 O CO 2 Fe + 3 CO 2. Se 106 gramas de Fe 2 O 3 são utilizadas para redução do ferro, então a quantidade de ferro obtida é igual a Dados: massas molares, Fe = 56 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol. a) 70 kg. b) 7 x 10 6 kg. c) 0,7 x 10 3 kg. d) 70 x 10 3 kg. e) 700 x 10 6 kg. 14 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

15 22 (UFPE 1 a fase/2003) Nas usinas siderúrgicas, a obtenção de ferro metálico a partir da hematita envolve a seguinte reação (não balanceada): Fe 2 O 3(s) + CO (g) Fe (s) + CO 2(g) Percebe-se desta reação que o CO 2 é liberado para a atmosfera, podendo ter um impacto ambiental grave relacionado com o efeito estufa. Qual o número de moléculas de CO 2 liberadas na atmosfera, quando um mol de óxido de ferro (III) é consumido na reação? Considere: número de Avogadro igual a 6 x mol 1. a) 6 x b) 24 x c) 12 x d) 36 x e) 18 x (UPE SSA 2º Ano/2011) Em laboratório, é possível se determinar a concentração do ácido sulfúrico por meio de uma titulação, utilizando-se a fenolftaleína como indicador do término da reação representada pela seguinte equação: Dado: massa molar, H 2 SO 4 = 98 g/mol. H 2 SO 4(aq) + 2 NaOH (aq) Na 2 SO 4(aq) + 2 H 2 O (l) Considerando que uma alíquota de 20mL de uma solução de ácido sulfúrico foi titulada com 10mL de uma solução de hidróxido de sódio a 1,0 mol/l, a concentração em gramas por litro, g/l, do ácido é a) 24,5. b) 32,5. c) 49,0. d) 55,0. e) 98,0. 24 (UPE SSA 1º Ano/2011) A rapadura é obtida pela concentração à quente do caldo da cana-de-açúcar; ua principal matéria prima possui grande teor energético, é rica em vitaminas, ferro e flúor, fatores que dependem da origem e do processamento. Além disso, possui um baixo custo, sendo tradicionalmente consumida pela população nordestina. Várias etapas para a produção de rapadura com base na cana-de-açúcar são necessárias, como lavagem, desfibramento, moagem, cristalização, moldagem e secagem. A rapadura obtida pode ser analisada quanto ao teor de íons Fe 3+ por meio de reações químicas específicas. Uma delas pode ser representada pela equação química: Fe 3+ (aq) + 3 OH 1 (aq) Fe(OH) 3(s). Dados: Massas molares, H = 1g mol 1 ; O = 16g mol 1 ; Fe = 56 g mol 1. Com base no texto acima, analise as considerações a seguir: I. Em 3 mols de íons OH, há 3 vezes 6,02 x íons hidroxila. II. A partir de 1 mol de Fe 3+, obtêm-se 107 gramas de hidróxido férrico. III. A quantidade de ferro na rapadura é a mesma em qualquer processo de produção. IV. A equação química que mostra a formação do hidróxido férrico precisa ser balanceada. V. Os processos lavagem, moldagem e secagem são físicos, pois não alteram a constituição química das substâncias presentes. Estão CORRETAS a) I e IV. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e V. e) I, II, III e IV. 25 (UFPE 2 a fase/2001) O dióxido de carbono ou gás carbônico em altas concentrações é muito tóxico, podendo causar tonturas e desmaios. No caso do ambiente fechado das cápsulas espaciais, torna-se essencial a eliminação do dióxido de carbono produzido pela respiração dos astronautas. Esta eliminação é realizada passando-se continuamente o ar da cápsula por tubos contendo hidróxido de lítio, cuja reação é descrita pela seguinte equação química não balanceada: LiOH (s) + CO 2(g) Li 2 CO 3(s) + H 2 O ( ). Admitindo-se que o dióxido de carbono tem comportamento ideal, qual é a massa em gramas, de hidróxido de lítio necessário para consumir 44,8 L de CO 2 gasoso a 0 C e 1 atm? Considere as massas atômicas (g/mol): H = 1, Li = 7, C = 12 e O = 16. Dado: constante universal dos gases perfeitos, R = 0,082 atm L K -1 mol -1. Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 15

16 26 (UFPE 1 a fase/2004) A ferrugem é composta principalmente por Fe 2 O 3. Após o balanceamento da equação: Fe (s) + O 2(g) Fe 2 O 3(s), a proporção de ferro e oxigênio necessária para formar 2 mol de óxido de ferro (III) será: a) 1 mol de Fe para 1 mol de O 2 c) 2 mol de Fe para 3 mol de O 2 e) 3 mol de Fe para 2 mol de O 2 b) 1 mol de Fe para 3 mol de O 2 d) 4 mol de Fe para 3 mol de O 2 27 (UFPE 2 a fase/2002) A combustão de um hidrocarboneto, como o octano, C 8 H 18, um dos principais componentes da gasolina comum, contribui significativamente para o aumento da concentração de CO 2 na atmosfera, o qual é suspeito de contribuir para o efeito estufa e conseqüente aumento da temperatura média da Terra. Sabendo que, na pressão atmosférica e na temperatura de 0 o C, um gás ideal ocupa o volume de 22,4 L, calcule o volume, em litros, de dióxido de carbono (gás carbônico) liberado pela combustão completa de 5/16 mols de C 8 H 18, considerando comportamento ideal. 28 (UPE Vestibular Seriado 1º Ano/2010) Uma amostra de massa 8,48g de carbonato de sódio reagiu completamente com quantidade estequiométrica de ácido clorídrico diluído, originando entre outros produtos 2,64g de um gás. Em relação a essa reação, é verdadeiro afirmar que Dados: ma ( Na ) = 23u, ma( C ) = 12u, ma( O ) = 16u, ma ( H ) = 1u, ma( Cl ) = 35,5u, N = 6,02 x a) foram formadas 3,612 x moléculas de gás nas CNTP e 0,18g de água no estado líquido. b) o rendimento da reação calculado pela massa obtida do gás nas condições da experiência é igual a 75%. c) cada 1,06g de carbonato de sódio reage exatamente com 3,65g de HCl, pois cada mol do sal reage exatamente com 3,65g de HCl. d) admitindo-se um rendimento teórico de 100% para a reação, a massa de gás obtida será de 7,04g. e) para cada 73,0g de HCl que reage exatamente com carbonato de sódio, formam-se 88,0g de gás, admitindo-se um rendimento de 100% para a reação. 29 (FESP UPE/2006 Quí. II) 13,0 g de zinco impuro e sólido são totalmente consumidos por uma solução ácida de acido clorídrico. O gás, produzido na experiência, é convenientemente coletado sobre água, a uma temperatura de 27 o C pressão total de 255 mmhg. O volume de gás coletado na experiência é igual a 12,3 L. (Admita que as impurezas não reagem com o ácido clorídrico). Dados: m a (Zn) = 65 u, m a (H) = 1 u, m a (C ) = 35,5 u, R = 0,082 L.atm/mol.K, 1 atm = 760 mmhg. Sabendo que a pressão de vapor da água a 27 o C é igual a 27 mmhg, pode-se concluir como verdadeiro que: a) A massa de hidrogênio produzida na reação é igual a 0,40 g. b) O zinco utilizado na experiência tem uma pureza igual a 90%. c) Foram utilizados, na experiência, 9, átomos de zinco. d) A massa de zinco consumida na experiência é igual a 9,75g. e) A massa de impurezas encontrada na amostra de zinco é igual 1,25g. Exercícios de Fixação 01 Determine os menores coeficientes inteiros necessários ao balanceamento das seguintes equações químicas: a) NH 3 + O 2 NO + H 2 O b) Si 2 H 3 + O 2 SiO 2 + H 2 O c) FeS 2 + O 2 Fe 2 O 3 + SO 2 d) Fe 2 O 3(s) + CO (g) Fe (s) + CO 2(g) e) Al 2 O 3(s) + C (s) Al (s) + CO 2(g) f) NaN 3(s) Na (s) + N 2(g). Gabarito a) 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2O b) 4 Si 2H O 2 8 SiO H 2O c) 4 FeS O 2 2 Fe 2O SO 2 d) Fe 2O 3(s) + 3 CO (g) Fe (s) + 3 CO 2(g) e) 2 Al 2O 3(s) + 3 C (s) 4 Al (s) + 3 CO 2(g) f) 2 NaN 3(s) 2 Na (s) + 3 N 2(g). 16 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

17 4.C Balanceamento pelo método de oxi redução Já sabemos que balancear uma equação química significa ajustar os seus coeficientes de forma que o número de átomo dos compostos reagentes seja igual ao número de átomos dos produtos da reação. Para isso deve-se seguir as regras abaixo: 1º ) Determinar o nox de todos os elementos em todas as substâncias que participam da reação. 2º) Observar o elemento onde ocorreu diminuição de carga, ou seja sofreu redução. Determina-se a variação de sua carga que deve ser multiplicada pelo maior índice apresentado (pelo elemento reduzido) nos compostos envolvidos na redução. Vamos chamar o valor obtido de delta ( ). 3º) Observar o elemento que apresentou um aumento de carga, ou seja, sofreu oxidação. Determina-se a variação de sua carga que deve ser multiplicada pelo maior índice apresentado (pelo elemento oxidado) nos compostos envolvidos na oxidação. Vamos chamar o valor obtido de delta ( ). 4º) Permutar os valore de delta. O delta da redução será coeficiente de uma das substâncias que apresenta o elemento oxidado e vice-versa. 5º) Os valores de delta serão utilizados como coeficientes para iniciar o balanceamento da equação. Os valores de delta devem ser colocados como coeficientes das substâncias em que o elemento oxidado ou reduzido apresentar o maior índice. Exemplos: Após esses cinco passos segue-se o balanceamento da equação pelo método das tentativas K 2 Cr 2 O 7 + Na 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 Carga aumentou. Oxidação. Δ = 1 x 2 = 2 6 Carga diminuiu. Redução. Δ = 3 x 2 = 6 2 Os valores 6 e 2 serão escritos como coeficientes da equação, dando assim, início ao processo de balanceamento que seguirá pelo método das tentativas. O valor 6 entrará como coeficiente do Na 2 C 2 O 4 porque, entre os dois compostos que apresentam o elemento carbono, ele é o que apresenta o C com maior índice (perceba que no C 1 O 2 o índice do carbono é 1 e no Na 2 C 2 O 4 o índice do C é 2). 2 K 2 Cr 2 O Na 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 K 2 SO Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 O valor 2 entrará como coeficiente tanto do K 2 Cr 2 O 7 como do Cr 2 (SO 4 ) 3 porque ambos apresentam o elemento Cr com mesmo índice... Dando sequência ao balanceamento pelo método das tentativas, teremos... 2 K 2 Cr 2 O Na 2 C 2 O H 2 SO 4 2 K 2 SO Cr 2 (SO 4 ) Na 2 SO H 2 O + 12 CO 2 possíveis... Simplificando todos os coeficientes teremos a equação balanceada com os menores coeficientes inteiros 1 K 2 Cr 2 O Na 2 C 2 O H 2 SO 4 1 K 2 SO Cr 2 (SO 4 ) Na 2 SO H 2 O + 6 CO 2 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 17

18 Testes de Vestibulares 01 (FESP UPE/88) Considere a equação química abaixo: K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 3 PO 4 K 3 PO 4 + CrPO 4 + S + H 2 O Após convenientemente ajustada podemos afirmar que: a) O coeficiente do enxofre é 2. b) A soma dos coeficientes do H 2 S e H 2 O é 21. c) O coeficiente do K 3 PO 4 é 3. d) A soma de todos os coeficientes das substâncias presentes na equação é 58. e) A soma dos coeficientes das substâncias K 2 Cr 2 O 7, H 2 S e H 2 O é (FESP UPE/93) O método mais usado em laboratório para obtenção de cloro, é através da oxidação do ácido clorídrico com permanganato de potássio. A equação abaixo representa a reação que ocorre nesse método (não ajustada). Para se obter 10 mols de cloro são necessários: KMnO 4 + HC C 2 + KC + MnC 2 + H 2 O a) 5 mols de KMnO 4 e 5 mols de HC. d) 2 mols de KMnO 4 e 30 mols de HC. b) 1 mol de KMnO 4 e 16 mols de HC. e) 4 mols de KMnO 4 e 32 mols de HC. c) 8 mols de KmnO 4 e 28 mols de HC. 03 (FESP UPE/85) Seja a equação química abaixo: As 2 S 5 + HNO 3 + H 2 O H 2 SO 4 + H 3 AsO 4 + NO Depois de convenientemente ajustada, pode-se afirmar que os coeficientes do ácido nítrico e do ácido arsênico são respectivamente: a) 20 e 6 b) 40 e 6 c) 40 e 12 d) 12 e 40 e) 15 e (UPE Seriado 3º Ano 1º dia/ 2010) O ácido sulfúrico tem ação oxidante, quando concentrado, a quente e em certas condições experimentais. Em relação à reação química representada pela equação abaixo, é CORRETO afirmar, após ajustada, que K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + NaBr k 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O + Br 2 a) o ácido sulfúrico age quimicamente como um agente oxidante. b) são consumidos 3 mols de H 2 SO 4 para cada 3 mols de Na 2 SO 4 formados. d) o bicromato de potássio age quimicamente como agente redutor. d) são consumidos 6 mols de NaBr para cada 7 mols de H 2 O formados. e) na equação, a soma dos coeficientes do K 2 SO 4 e H 2 O é igual a (FESP UPE/89) A soma dos coeficientes da equação abaixo, depois de ajustada convenientemente, é: K 2 Cr 2 O 7 + H 2 S + H 3 PO 4 K 3 PO 4 + CrPO 4 + S + H 2 O a) 40 b) 115 c) 58 d) 48 e) Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

19 06 (FESP UPE/96) Considere a equação abaixo: P 2 S 5 + HNO 3 H 3 PO 4 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O Após convenientemente ajustada, é correto afirmar: a) A soma dos coeficientes de H 3 PO 4 e do H 2 SO 4 é igual a 5; b) A soma dos coeficientes do HNO 3 e da H 2 O é igual a 36; c) O coeficiente do ácido sulfúrico é igual ao coeficiente do NO 2 menos 20: d) O coeficiente do P 2 S 5 é igual a unidade; e) O coeficiente do NO 2 é igual ao coeficiente do P 2 S (ENEM Novembro de 2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H 2 O 2(aq) + 2 KMnO 4(aq) + 3 H 2 SO 4(aq) 5 O 2(g) + 2 MnSO 4(aq) + K 2 SO 4(aq) + 8 H 2 O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 ml de uma solução 0,1 mol/l de peróxido de hidrogênio é igual a a) 2, mol. b) 2, mol. c) 8, mol. d) 8, mol. e) 5, mol. 08 (ENEM Novembro de 2011) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão ( ) completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu ( ) Substância Fórmula benzeno C 6 H 6(l) etanol C 2 H 5 OH (l) glicose C 6 H 12 O 6(s) metano CH 4(g) 890 Octano C 8 H 18(l) ATKINS, P. Princípios de Química. Bookman, 2007 (adaptado). Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a) Benzeno. b) Metano. c) Glicose. d) Octano. e) Etanol. Resoluções de Testes Comentários Adicionais Número de Oxidação e Balanceamento de Equações 19

20 05 Casos Particulares de Oxi redução 5.A Quando aparece a água oxigenada, H 2 O 2, como reagente. Nesse caso devemos: lembrar que o nox do oxigênio no H 2 O 2 é 1. Calcular o do oxigênio partindo-se da H 2 O 2 para o H 2 O ou do H 2 O 2 para o O 2. redução KMnO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O + O 2 oxidação Carga aumentou oxidação Δ = 1 x 2 = 2 5 Carga diminuiu redução Δ = 5 x 1 = 5 2 Empregando-se os valores 2 e 5 como coeficientes da equação, prossiga, agora, o balanceamento por tentativas: 2 KMnO H 2 O 2 + H 2 SO 4 K 2 SO MnSO 4 + H 2 O + O 2 5.B Quando ocorre uma auto-oxi-redução. Nesse caso, um elemento químico em parte se oxida e em parte se reduz KC O 3 + H 2 SO 4 HC O 4 + C O 2 + K 2 SO 4 + H 2 O Δ = 2 x 1 = 2 Δ = 1 x 1 = Importante: Os dois primeiros coeficientes entrarão, obrigatoriamente, nos produtos da equação. Adicionando o coeficiente 1 no HClO 4 e 2 no ClO 2, prossiga, agora o balanceamento pelo método das tentativas... KC O 3 + H 2 SO 4 1 HC O C O 2 + K 2 SO 4 + H 2 O 5.C Reações com mais de uma oxidação e/ ou redução SnS + HC + HNO 3 SnC 4 + S + NO + H 2 O Redução Δ = 3 x 1 = 3 4 Oxidação Δ = 2 x 1 = 2 Oxidação Δ = 2 x 1 = 2 Δ Total = 4 3 Prosseguindo por tentativas... 3 SnS + HC + 4 HNO 3 SnC 4 + S + 4 NO + H 2 O 20 Número de Oxidação e Balanceamento de Equações

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