Óxido – Redução 1. (Ufsc 2014) A partir de 2014, todos os carros que saírem das fábricas no Brasil deverão conter, de série, os itens de segurança airbag e freios com ABS. O airbag é formado por um dispositivo que contém azida de sódio (NaN3), nitrato de potássio (KNO3) e dióxido de silício (SiO2). Este dispositivo está acoplado a um balão, que fica no painel do automóvel. Quando ocorre uma colisão, sensores instalados no para-choque do automóvel e que estão ligados ao dispositivo com azida de sódio emitem uma faísca, que aciona a decomposição do NaN3. Alguns centésimos de segundo depois, o airbag está completamente inflado, salvando vidas. O esquema abaixo mostra os componentes de um airbag: Disponível em: <http://carros.hsw.uol.com.br/airbag.htm>[Adaptado] - Acesso em: 21 ago.2013. Seguem abaixo as equações químicas não balanceadas que representam as etapas de funcionamento do airbag. I. Decomposição do NaN3: NaN3(s) Na(s) N2(g) II. Inativação do sódio metálico através da reação com KNO 3: Na(s) KNO3(s) K 2O(s) Na2O(s) N2(g) III. Ação do SiO2 formando silicatos alcalinos: K 2O(s) Na2O(s) SiO2(s) silicatos alcalinos www.nsaulasparticulares.com.br Página 1 de 19 Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) Em I, a soma dos coeficientes estequiométricos da equação química balanceada é 7. 02) A azida de sódio apresenta ligações covalentes entre o átomo de sódio e o grupo azida. 04) Em II, o número de oxidação do nitrogênio no nitrato de potássio é +5. 08) Em I, o sódio sofreu oxidação e o nitrogênio sofreu redução. 16) Em II, o sódio é o agente redutor e o nitrato de potássio é o agente oxidante. 32) O número de oxidação do sódio diminui em I e aumenta em II. 64) Em III, no dióxido de silício o número de oxidação do silício é +2. 2. (Unicamp 2014) Na manhã de 11 de setembro de 2013, a Receita Federal apreendeu mais de 350 toneladas de vidro contaminado por chumbo no Porto de Navegantes (Santa Catarina). O importador informou que os contêineres estavam carregados com cacos, fragmentos e resíduos de vidro, o que é permitido pela legislação. Nos contêineres, o exportador declarou a carga corretamente - tubos de raios catódicos. O laudo técnico confirmou que a porcentagem em massa de chumbo era de 11,5%. A importação de material (sucata) que contém chumbo é proibida no Brasil. a) O chumbo presente na carga apreendida estava na forma de óxido de chumbo II. Esse chumbo é recuperado como metal a partir do aquecimento do vidro a aproximadamente 800°C na presença de carbono (carvão), processo semelhante ao da obtenção do ferro metálico em alto forno. Considerando as informações fornecidas, escreva a equação química do processo de obtenção do chumbo metálico e identifique o agente oxidante e o redutor no processo. b) Considerando que o destino do chumbo presente no vidro poderia ser o meio ambiente aqui no Brasil, qual seria, em mols, a quantidade de chumbo a ser recuperada para que isso não ocorresse? 3. (Espcex (Aman) 2014) O sódio metálico reage com água, produzindo gás hidrogênio e hidróxido de sódio, conforme a equação não balanceada: Na(s) H2O( ) NaOH(aq) H2(g) Baseado nessa reação, são feitas as seguintes afirmativas: I. O sódio atua nessa reação como agente redutor. II. A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam corretamente a equação é 7. III. Os dois produtos podem ser classificados como substâncias simples. IV. Essa é uma reação de deslocamento. Das afirmativas feitas, estão corretas: a) Todas. b) apenas I, II e III. c) apenas I, II e IV. d) apenas I, III e IV. e) apenas II, III e IV. www.nsaulasparticulares.com.br Página 2 de 19 4. (Ufpr 2014) “Fórmula para fraudar leite no Sul era vendida a R$ 10 mil, diz Promotoria. Para cada 9 litros de leite, o fraudador misturava um litro de água e adicionava 10 gramas de ureia industrializada, que mascarava a dissolução. Essa substância continha formol, produto cancerígeno, que o MPE [Ministério Público Estadual] informou estimar ter contaminado 100 milhões de litros de leite em um ano.” (Notícia disponível em <http://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-noticias/2013/05/11/formulapara-fraudar-leite-no-sul-era-vendida-a-r-10- mil-diz-mp.htm> acesso em 08 ago. 2013.) O texto extraído da notícia informa que o produto utilizado para fraudar o leite continha ureia e formol, compostos que possuem estruturas semelhantes, como mostrado abaixo. Com base nas estruturas, analise as seguintes afirmações: 1. O número de oxidação do carbono na ureia é maior (mais positivo) que do carbono no formol. 2. A carga formal do carbono da ureia é maior (mais positivo) que do carbono no formol. 3. Em ambos os casos a hibridização do carbono é sp2. 4. Formol é um álcool. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. 5. (Uece 2014) Pilhas de Ni-Cd são muito utilizadas em eletrodomésticos caseiros, como em rádios portáteis, controles remotos, telefones sem fio e aparelhos de barbear. A reação de oxirredução desse tipo de pilha é Cd(s) NiO2(s) 2H2O( ) Cd(OH)2(s) Ni(OH)2(s) . Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação: I. O cádmio se oxida. II. O dióxido de níquel é o agente redutor. III. O cádmio é o agente oxidante. IV. O número de oxidação do níquel varia de +4 para +2. Está correto o que se afirma em a) I, II e III apenas. b) III e IV apenas. c) I, II, III e IV. d) I e IV apenas. 6. (Ita 2014) Assinale a opção que contém o número de oxidação do crômio no composto [Cr(NH3 )4 C 2 ] . a) Zero. b) + 1. c) + 2. d) + 3. e) + 4. www.nsaulasparticulares.com.br Página 3 de 19 7. (Uemg 2014) A figura a seguir mostra um pequeno sistema que coleta gás hidrogênio, H2(g). O funcionamento ocorre desta maneira: são colocados em quantidades estequiométricas, no frasco A, pedaços de magnésio metálico, Mg(s) e um volume de ácido clorídrico, HC (aq). Uma reação de oxidação-redução ocorre entre os dois reagentes, e o gás hidrogênio é produzido, como mostra a equação. Em seguida, o H2(g) passa por uma mangueira e é recolhido no frasco B. Mg(s) 2 H (aq) H2 (g) Mg2 (aq) Sobre o sistema e as espécies químicas presentes nele, é CORRETO afirmar que a) o Mg(s) oxida-se e migra para a solução na forma de cátion Mg+2. b) a densidade do gás hidrogênio é maior que a densidade da água líquida. c) ao final da reação, restam apenas íons C na solução do frasco A. d) os íons H+ são os agentes redutores da reação fornecida. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto para responder à(s) questão(ões) a seguir. Insumo essencial na indústria de tintas, o dióxido de titânio sólido puro (TiO2) pode ser obtido a partir de minérios com teor aproximado de 70% em TiO 2 que, após moagem, é submetido à seguinte sequência de etapas: I. aquecimento com carvão sólido TiO2 (s) C(s) Ti(s) CO2 (g) ΔHreação 550kJ mol1 II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso Ti(s) 2C 2 (s) TiC 4 ( ) ΔHreação 804 kJ mol1 III. reação do cloreto de titânio líquido com oxigênio molecular gasoso TiC 4 ( ) O2 (g) TiO2 (s) 2C 2 (g) ΔHreação 140 kJ mol1 www.nsaulasparticulares.com.br Página 4 de 19 8. (Unesp 2014) No processo global de purificação de TiO2, com relação aos compostos de titânio envolvidos no processo, é correto afirmar que ocorre a) oxidação do titânio apenas nas etapas I e II. b) redução do titânio apenas na etapa I. c) redução do titânio apenas nas etapas II e III. d) redução do titânio em todas as etapas. e) oxidação do titânio em todas as etapas. 9. (Upe 2013) Os sítios arqueológicos do Parque Nacional do Catimbau, no município de Buíque/PE, possuem diversas pinturas rupestres. A maioria desses registros apresenta colorações vermelhas, embora também se registrem colorações laranja e amarela. Acredita-se que elas tenham sido realizadas com a utilização do ocre, tanto do tipo hematita, Fe 2O3 (vermelho) quanto do tipo goethita FeO(OH) (amarelo-alaranjado). Projetadas no suporte rochoso arenítico, algumas dessas pinturas têm sido atingidas pelo intemperismo químico. A água de infiltração, proveniente da chuva, eleva a acidez das rochas e dos solos, contribuindo para a formação de depósitos salinos sobre o suporte rochoso e aumenta a possibilidade do aparecimento de manchas escuras por causa da oxidação do ferro, dependendo das condições de acidez. BARBOSA, Ricardo J. N. As pinturas rupestres da área arqueológica Vale do Catimbau – Buíque/PE: estudo das fronteiras gráficas de passagem. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Pernambuco, Recife. 2007. (Adaptado) Assumindo-se que o ocre seja o responsável pela pigmentação das pinturas do Parque Nacional do Catimbau, a ação intemperística sobre esses registros pré-históricos aumenta a possibilidade de a) reversão da oxidação natural da tinta em razão do contato com a água infiltrada nas rochas. b) conservação da tinta pré-histórica em decorrência da produção de óxidos de ferro nas rochas. c) destaque do brilho dessas pinturas por causa do acréscimo da concentração de seus íons Fe+2 ou Fe+3. d) comprometimento da visualização das pinturas por causa da oxidação do FeO(OH) a Fe 2O3. e) degradação desse patrimônio natural e cultural em razão das modificações causadas por íons aquosos. 10. (Uern 2013) Numa feira de ciências, os alunos resolveram mostrar o escurecimento da maçã ao ser exposta ao ar e ser fincada por um prego. Sabendo-se que a maçã é rica em ácido málico, analise as afirmativas a seguir. I. O acido reage com o ferro do prego, oxidando-o a Fe+2. II. A substância azulada formada pela reação do prego com a maçã é malato férrico. III. Ao colocar limão ou açúcar, que funcionam como redutores, há oxidação no lugar da polpa. IV. A cor escura da maçã, quando exposta ao ar, se deve a oxidação com o oxigênio. Estão corretas apenas as afirmativas a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I, III e IV. d) II, III e IV. www.nsaulasparticulares.com.br Página 5 de 19 11. (Fuvest 2013) Uma estudante de Química elaborou um experimento para investigar a reação entre cobre metálico (Cu) e ácido nítrico (HNO 3(aq)). Para isso, adicionou o ácido nítrico a um tubo de ensaio (I) e, em seguida, adicionou raspas de cobre metálico a esse mesmo tubo. Observou que houve liberação de calor e de um gás marrom, e que a solução se tornou azul. A seguir, adicionou raspas de cobre a dois outros tubos (II e III), contendo, respectivamente, soluções aquosas de ácido clorídrico (HC (aq)) e nitrato de sódio (NaNO3(aq)). Não observou qualquer mudança nos tubos II e III, ao realizar esses testes. Sabe-se que soluções aquosas de íons Cu2+ são azuis e que o gás NO2 é marrom. a) Escreva, nos espaços delimitados abaixo, as equações que representam a semirreação de oxidação e a semirreação de redução que ocorrem no tubo I. Semirreação de oxidação Semirreação de redução b) Qual foi o objetivo da estudante ao realizar os testes com HC (aq) e NaNO3(aq)? Explique. 12. (Uerj 2013) Substâncias que contêm um metal de transição podem ser oxidantes. Quanto maior o número de oxidação desse metal, maior o caráter oxidante da substância. Em um processo industrial no qual é necessário o uso de um agente oxidante, estão disponíveis apenas quatro substâncias: FeO, Cu2O, Cr2O3 e KMnO4 . A substância que deve ser utilizada nesse processo, por apresentar maior caráter oxidante, é: a) FeO b) Cu2O c) Cr2O3 d) KMnO4 13. (Ufsj 2013) Os ciclos biogeoquímicos são importantes para a vida na Terra, pois mantêm o equilíbrio entre o meio físico e o biológico e permitem a troca de matéria e energia entre a hidrosfera, a atmosfera e a litosfera. Em relação ao ciclo do carbono, é CORRETO afirmar que a) devido à acidez dos oceanos o CO2 atmosférico que se solubiliza na água é convertido a carbonato e precipitado como carbonato de cálcio, aumentando o volume dos oceanos por sedimentação. b) o uso de compostos de carbono como combustíveis leva a um aumento da concentração de gases como metano e CFCs na atmosfera, modificando o ciclo do carbono e gerando o efeito estufa. c) na respiração dos seres vivos ocorre a oxidação do carbono atmosférico para compostos orgânicos, enquanto que na fotossíntese o carbono e o oxigênio atmosféricos são reduzidos. d) a fração de matéria orgânica vegetal e animal removida do contato com o oxigênio atmosférico transformou-se em compostos de carbono no estado reduzido, dando origem às reservas de carvão, petróleo e gás. 14. (Fgv 2013) O molibdênio é um metal de aplicação tecnológica em compostos como MoS 2 e o espinélio, MoNa2O4, que, por apresentarem sensibilidade a variações de campo elétrico e magnético, têm sido empregados em dispositivos eletrônicos. Os números de oxidação do molibdênio no MoS2 e no MoNa2O4 são, respectivamente, a) +2 e +2. b) +2 e +3. c) +4 e +3. d) +4 e +4. e) +4 e +6. www.nsaulasparticulares.com.br Página 6 de 19 15. (Uel 2013) Leia o texto a seguir. O surgimento da câmera fotográfica digital favoreceu o consumo descartável de imagens, mantendo, ainda assim, a preocupação em preservar as fotos baseadas nos processos de captura e revelação com prata. Um dos fatores mais _________ para esse tipo de fotografia é provocado pela combinação de alta umidade relativa do ar e presença de gases como ozônio, pois favorecem a oxidação dos ____________, que formam as imagens, ______________, que _____________ para a formação da imagem. (Adaptado de: <http://www.lupa.com.pt/site/index2.php?cont_=ver2&id=325&tem=169>. Acesso em: 14 abr. 2012.) Com base no enunciado, considere as afirmativas a seguir. a) danosos; grãos de prata (prata metálica) oxidados; em prata metálica; não contribuem. b) danosos; grãos de prata (prata metálica) reduzidos; em íons de prata; não contribuem. c) danosos; íons de prata reduzidos; em prata metálica; contribuem. d) eficazes; íons de prata oxidados; na forma de haletos; contribuem. e) eficazes; grãos de prata (prata metálica) oxidados; em íons de prata; não contribuem. 16. (Unesp 2013) Compostos de crômio têm aplicação em muitos processos industriais, como, por exemplo, o tratamento de couro em curtumes e a fabricação de tintas e pigmentos. Os resíduos provenientes desses usos industriais contêm, em geral, misturas de íons cromato 2– (CrO4 ), dicromato e crômio, que não devem ser descartados no ambiente, por causarem impactos significativos. Sabendo que no ânion dicromato o número de oxidação do crômio é o mesmo que no ânion cromato, e que é igual à metade desse valor no cátion crômio, as representações químicas que correspondem aos íons de dicromato e crômio são, correta e respectivamente, a) Cr2O5 2– e Cr 4+. b) Cr2O9 2– e Cr 4+. c) Cr2O9 2– e Cr 3+. d) Cr2O7 2– e Cr 3+. e) Cr2O5 2– e Cr 2+. 17. (Espcex (Aman) 2013) Dada a seguinte equação iônica de oxidorredução da reação, usualmente utilizada em etapas de sínteses químicas, envolvendo o íon dicromato Cr2O72 e o ácido oxálico H2C2O 4 : Cr2O72 H2C2O4 H Cr 3 CO2 H2O Considerando a equação acima e o balanceamento de equações químicas por oxidorredução, a soma total dos coeficientes mínimos e inteiros obtidos das espécies envolvidas e a substância que atua como agente redutor são, respectivamente, a) 21 e ácido oxálico. b) 26 e dicromato. c) 19 e dicromato. d) 27 e ácido oxálico. e) 20 e hidrogênio. www.nsaulasparticulares.com.br Página 7 de 19 18. (Ufrgs 2013) O nitrito de sódio é um aditivo utilizado em alimentos industrializados à base de carnes, que atua na fixação da cor e na prevenção do crescimento de certas bactérias, apresentando elevado fator de risco toxicológico. A identificação de ânions nitritos pode ser realizada pela adição de um sal ferroso em meio ácido, produzindo óxido nítrico, que, por sua vez, se combina com o excesso de íons ferrosos para formar um complexo de cor marrom que identifica a presença de nitrito. A primeira etapa do processo de identificação de nitritos é representada pela reação abaixo 2FeSO4 2NaNO2 2H2SO4 Fe2 SO4 3 2NO 2H2O Na2SO4 . Pode-se afirmar que, nessa etapa do processo, a) ocorre redução dos ânions nitritos por ação do sal ferroso. b) ocorre oxidação dos íons H+ do ácido por ação do sal ferroso. c) o íon H+ do ácido atua como agente redutor dos ânions nitritos. d) o nitrogênio, no óxido nítrico, está em um estado mais oxidado do que no ânion nitrito. e) o ferro no FeSO4 está em um estado mais oxidado do que no Fe2 SO4 3 . 19. (Udesc 2013) Os alquimistas descobriram que o ouro pode ser dissolvido em uma mistura de 3:1 de ácidos clorídrico e nítrico, conhecida como água régia („água real‟), conforme reação química a seguir: Au(s) NO3 (aq) 4H(aq) 4C (aq) AuC 4 (aq) 2H2O NO(g) Assinale a alternativa correta em relação à reação acima. a) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante, NO3 sofreu oxidação e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. b) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, NO3 sofreu redução e é o agente oxidante, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. c) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente oxidante, NO3 sofreu redução e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. d) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, NO3 sofreu redução e é o agente oxidante, 6 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. e) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante, NO3 sofreu oxidação e é o agente redutor, 6 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. 20. (Uel 2013) Na década de 1950, Jack Kilby e Robert Noyce criaram um dispositivo capaz de conter milhões de transistores por mm2, produzindo transformações na eletrônica. Um dos processos utilizados para a fabricação de circuitos integrados à base de SiO2 fundamenta-se na reação de Si com O2 com emprego de temperaturas que variam de 1000 a 1200°C, quando um rendimento ótimo é atingido. O filme de SiO2 pode ser obtido expondo o silício a alta temperatura em um ambiente contendo oxigênio de alta pureza ou usando-se vapor de água. Com base no exposto, assinale a alternativa correta. a) Na equação química Si s 2H2O g SiO2 s 2H2 g , utilizando vapor de água, o silício é reduzido, o hidrogênio é reduzido e o número de oxidação do oxigênio é aumentado. b) Na equação química Si s O2 g SiO2 s , utilizando oxigênio de alta pureza, o número de oxidação do silício é aumentado. c) O filme de SiO2 formado em ambiente contendo vapor de água é menos poroso devido à evolução de gás H2(g) como produto da reação. d) O rendimento da reação de oxidação térmica representada por Si s O2 g SiO2 s independe da temperatura e do tempo de aplicação do fluxo de O2(g). e) O rendimento da reação de oxidação térmica representada por Si s O2 g SiO2 s poderá ser aumentado pela inserção de agentes redutores no ambiente reacional. www.nsaulasparticulares.com.br Página 8 de 19 21. (Enem PPL 2013) Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%, em massa, é dióxido de chumbo(IV), 60%, sulfato de chumbo(II) e 21%, chumbo metálico. O processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta concentração de sulfato de chumbo(II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO2), causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo(II) reage com carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo metálico com alto grau de pureza (etapa 3). ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponível em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado). Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo(II) na pasta residual, pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente, a) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb 2+ em Pb0. b) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0. c) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb 0 em Pb2+. 2+ d) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb em 0 Pb . e) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb 4+ em Pb0. 22. (Upe 2013) Um grupo internacional de cientistas descobriu uma reação química complexa, responsável pela deterioração de algumas das grandes obras artísticas da história, produzidas por Vincent van Gogh (1853-1890) e outros pintores famosos no século XIX. Em suas investigações, esses pesquisadores envelheceram os pigmentos artificialmente e verificaram que o escurecimento da camada superior estava relacionado com uma mudança do cromo presente na tinta de Cr(VI) para Cr(III). Disponível em: http://agencia.fapesp.br/13455 (Adaptado) Dados: Cr (Z = 24), configuração eletrônica: [Ar] 4s1 3d5 Diante da situação acima relatada, é CORRETO afirmar que a(o) a) oxidação do Cr(VI) para Cr(III) tem deteriorado grandes obras artísticas da história. b) envelhecimento dos quadros se relaciona à excitação eletrônica do Cu 0 para o Cr3+. c) processo de redução do Cr6+ para o Cr3+ tem escurecido obras famosas do século XIX. d) transformação ocorrida tem oxidado o Cu0, responsável pelo brilho da pintura original. e) mudança do Cr(VI) para Cr(III) é uma reação química que só acontece depois de muitos anos. 23. (Uem 2012) A respeito de reações de oxidação e redução de compostos orgânicos, é correto afirmar que 01) a oxidação de alcenos com permanganato de potássio, em meio ácido concentrado, gera como produto ácido carboxílico, caso o carbono oxidado seja secundário. 02) cetonas podem ser reduzidas a alcoóis primários, enquanto que aldeídos podem ser reduzidos a alcoóis secundários. 04) o átomo de carbono pode apresentar os seguintes números de oxidação: –4, –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3 e +4. 08) os compostos propano e etilamina apresentam em suas estruturas átomos de carbono com números de oxidação –3 e –2. 16) o benzeno é bastante resistente a reações de oxidação; no entanto, o tolueno pode ser oxidado a ácido benzoico. www.nsaulasparticulares.com.br Página 9 de 19 24. (Ita 2012) Assinale a opção que apresenta os compostos nitrogenados em ordem crescente de número de oxidação do átomo de nitrogênio. a) N2H4 K2N2O2 NaNH2 NI3 Na2NO2 b) K2N2O2 Na2NO2 NI3 NaNH2 N2H4 c) NaNH2 N2H4 K2N2O2 Na2NO2 NI3 d) NI3 NaNH2 Na2NO2 N2H4 K2N2O2 e) Na2NO2 NI3 N2H4 K2N2O2 NaNH2 25. (Ufsj 2012) A oxidação foi vista inicialmente como a interação entre o oxigênio e os materiais com os quais entra em contato, desde metais até a pele. Atualmente, a definição CORRETA para a oxidação é a a) perda de um ou mais um elétrons por uma espécie química. b) transferência de elétrons do oxigênio molecular para o material. c) reação química na qual o oxigênio é incorporado ao material oxidado. d) ionização de uma substância pela ação do oxigênio atmosférico. 26. (Fatec 2012) Nas latinhas de refrigerantes, o elemento alumínio (número atômico 13) está presente na forma metálica e, na pedra-ume, está presente na forma de cátions trivalentes. Logo, as cargas elétricas relativas do alumínio nas latinhas e na pedra-ume são, respectivamente, a) 3- e 3+. b) 3- e 0. c) 0 e 3+. d) 3+ e 0. e) 3+ e 3-. 27. (Udesc 2012) O silício é o segundo elemento mais abundante, depois do oxigênio, na crosta da Terra. Ele ocorre como SiO2 em uma enorme variedade de minerais silicatos. O elemento é obtido pela reação do SiO2 fundido em presença de carbono a altas temperaturas, liberando um gás, conforme reação a seguir: SiO2 2C s Si ______ g Considerando a reação acima, assinale a alternativa que completa corretamente a equação. a) É gerado 1 mol do gás CO, devido à reação de oxirredução. b) São gerados 2 moles do gás CO, devido à redução do carbono. c) São gerados 2 moles do gás CO2, devido à oxidação do carbono. d) São gerados 2 moles do gás CO, devido à oxidação do carbono. e) São gerados 2 moles do gás CO2, devido à redução do carbono. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: As reações químicas constituem importantes ferramentas utilizadas na elucidação de crimes. Para revelar numerações em chassi de veículos adulterados, utiliza-se uma solução aquosa alcalina de Ferricianeto de potássio – K3 Fe CN6 , denominado reagente de Murikami. O processo consiste na aplicação da referida solução à superfície metálica adulterada (que sofre oxidação mais rapidamente) possibilitando a revelação da numeração original. As equações I e II (não balanceadas) representam as reações envolvidas no processo: I. Fe O2 Fe2O3 II. K 3 Fe CN6 Fe2O3 Fe Fe CN6 K 2O alaranjado azul da Prússia (Extraído e adaptado de: OLIVEIRA, Marcelo Firmino. Química Forense: A utilização da Química na pesquisa de vestígios de crime. In: Rev. Química nova na escola on-line, nº. 24. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc24/ccd2.pdf. Acessado em: 08/09/11) www.nsaulasparticulares.com.br Página 10 de 19 28. (Uepa 2012) A variação do nox do ferro na superfície que sofre oxidação é: a) +2 b) +3 c) 0 d) –3 e) –2 29. (Uftm 2011) O dióxido de enxofre é um poluente atmosférico gerado pela combustão de combustível fóssil, por processos industriais e por ação de bactérias em rios poluídos. A dosagem deste gás pode ser feita através da sua reação com o permanganato de potássio, de acordo com a equação 5SO2 (g) 2KMnO4 (aq) 2H2O( ) 2MnSO4 (aq) 2H2SO4 (aq) K 2SO4 (aq) O agente redutor e o número total de elétrons envolvidos na reação, são, respectivamente, a) SO2 e 5. b) SO2 e 8. c) SO2 e 10. d) KMnO4 e 5. e) KMnO4 e 10. 30. (Uemg 2010) A palha de aço, instrumento muito utilizado em limpezas domésticas, é constituída, principalmente, por ferro. A queima da palha de aço pode ser simplificadamente representada pela equação: 4 Fe(s) + 3 O2(g) → 2 Fe2O3(s) Sobre a queima de 1 mol de ferro na palha de aço, é INCORRETO afirmar que a) a reação química é exotérmica. b) o produto contém 1mol de íons Fe3+. c) a massa sólida aumenta ao longo do processo. d) o oxigênio perde elétrons ao longo do processo. www.nsaulasparticulares.com.br Página 11 de 19 Gabarito: Resposta da questão 1: 01 + 04 + 16 + 32 = 53. Comentários: - Em I, a soma dos coeficientes estequiométricos da equação química balanceada é 7. 2NaN3(s) 2Na(s) 3N2(g) 223 7 - A azida de sódio apresenta ligações iônicas entre o átomo de sódio e o grupo azida. - Em II, o número de oxidação do nitrogênio no nitrato de potássio é +5. KNO3 (nitrato de potássio) K N O O O 1 5 2 2 2 - Em I, o sódio sofreu redução e o nitrogênio sofreu oxidação. NaN3(s) Na(s) N2(g) 1 0 (redução) 1 0 (oxidação) - Em II, o sódio é o agente redutor e o nitrato de potássio é o agente oxidante. agente oxidante agente redutor Na(s) KNO3(s) K 2O(s) Na2O(s) N2(g) 1 (oxidação) 0 5 0 (redução) - O número de oxidação do sódio diminui em I (de +1 para zero) e aumenta em II (de zero para +1). - Em III, no dióxido de silício o número de oxidação do silício é +4. SiO2 Si O O 4 2 2 Resposta da questão 2: a) Monóxido de carbono é formado a partir da queima do carvão, então se pode representar a equação química do processo de obtenção do chumbo metálico da seguinte maneira: Δ CO(g) PbO(s) CO2 (g) Pb(s) agente redutor agente oxidante 2 4 (oxidação do carbono) 2 0 (redução do chumbo) b) Receita Federal apreendeu mais de 350 toneladas de vidro contaminado por chumbo no Porto de Navegantes. O laudo técnico confirmou que a porcentagem em massa de chumbo era de 11,5 %, então: www.nsaulasparticulares.com.br Página 12 de 19 350 t 350 106 g 100% (vidro) mchumbo 11,5% 6 mchumbo 40,25 10 g Cálculo da quantidade de chumbo a ser recuperada: 1 mol (chumbo) 207 g 40,25 106 g nchumbo nchumbo 1,94 105 mol Resposta da questão 3: [C] Teremos uma reação de deslocamento ou simples troca: agente redutor agente oxidante substância composta substância simples 2Na(s) 2H2O ( ) 2NaOH (aq) 1H2 (g) oxidação 0 1 redução 1 0 2Na0 2Na 2e 2H 2e H2 2Na(s) 2H2O ( ) 2NaOH (aq) 1H2 (g) Soma dos coeficientes 2 2 2 1 7 Resposta da questão 4: [C] Análise das afirmações: [1] Correta. O número de oxidação do carbono na ureia é maior (+4) que do carbono no formol (zero). [2] Incorreta. A carga formal do carbono da ureia é igual à carga formal do carbono presente no formol, zero. Cálculo das cargas formais (CF): 1 CF V – NL EC 2 V = número de elétrons de valência do carbono NL = número de elétrons não ligados do carbono EC = número total de elétrons compartilhados (carbono + átomo ligado). A carga formal do átomo de C na ureia: 1 CF 4 – 0 8 0 2 A carga formal do átomo de C no formol: Cálculo das cargas formais (CF): www.nsaulasparticulares.com.br Página 13 de 19 1 CF 4 – 0 8 0 2 [3] Correta. Em ambos os casos a hibridização do carbono é sp 2 (uma ligação pi e três ligações sigma). [4] Incorreta. Formol é um aldeído. Resposta da questão 5: [D] Teremos: Agente oxidante Agente redutor Cd(s) NiO2(s) 2H2O( ) Cd(OH)2(s) Ni(OH)2(s) 2 (oxidação) 0 4 2 (redução) Resposta da questão 6: [D] Teremos: [Cr (NH3 )4 C 2 ] x 4(0) 2( 1) x 0 2 1 x 3 Resposta da questão 7: [A] [A] Correta. 2 Mg(s) 2H(aq) H2(g) Mg(aq) (o magnésio oxidou). [B] Incorreta. O gás hidrogênio possui densidade menor que a água. [C] Incorreta. Restará também íons de Mg+2. [D] Incorreta. São os agentes oxidantes da reação. Resposta da questão 8: [B] Ocorre redução do titânio apenas na etapa I: Etapa I : TiO2 (s) C(s) Ti(s) CO 2 (g) 4 0 (redução do titânio) 4 (oxidação do carbono) 0 Etapa 2 : Ti(s) 2C 2 (s) TiC 4( ) 4 (oxidação do titânio) 0 Etapa III : TiC 4 4( ) O2 (g) TiO2 (s) 2C 2 (g) 4 www.nsaulasparticulares.com.br Página 14 de 19 Resposta da questão 9: [E] [A] Falsa. A água é um agente oxidante natural e, portanto, não poderia reverter o processo de oxidação. [B] Falsa. O texto deixa claro que o intemperismo prejudica a qualidade das pinturas rupestres. [C] Falsa. O intemperismo deteriora as pinturas. [D] Falsa. Nas duas espécies citadas o nox do ferro é igual a +3. Nesse caso, não há oxidação. [E] Verdadeira. O intemperismo químico atua degradando as pinturas rupestres. Resposta da questão 10: [C] O acido reage com o ferro do prego, oxidando-o a Fe+2 (Fe 2e Fe2 ). A substância azulada formada pela reação do prego com a maçã é malato ferroso (C4H4O5Fe). Ao colocar limão ou açúcar, que funcionam como redutores (sofrem oxidação no lugar da polpa) evita-se o escurecimento da maçã. A cor escura da maçã, quando exposta ao ar, se deve a oxidação com o oxigênio. Resposta da questão 11: a) Termos: Semirreação de oxidação Cu(s) Cu (aq) 2e Semirreação de redução 2H (aq) NO3 (aq) e H2O( ) NO2 (g) b) A estudante percebeu que o cobre metálico não reagiu com a solução de ácido clorídrico, ou seja, não reage com cátions H . A estudante percebeu, também, que o cobre metálico não reagiu com a solução de nitrato de sódio, ou seja, não reage com ânions NO3 . Mas, a estudante mostrou que o cobre metálico reage com o ânion nitrato (NO3 ) em meio ácido. Resposta da questão 12: [D] Quanto maior o número de oxidação desse metal, maior o caráter oxidante da substância. FeO Fe = +2; O = -2 Cu2O Cu = +1; O = -2 Cr2O3 Cr 3; O 2 KMnO4 K 1; Mn 7; O 2 A substância que deve ser utilizada nesse processo, por apresentar maior caráter oxidante, é o KMnO4 (Mn 7). www.nsaulasparticulares.com.br Página 15 de 19 Resposta da questão 13: [D] A fração de matéria orgânica vegetal e animal removida do contato com o oxigênio atmosférico transformou-se em compostos de carbono no estado reduzido, ou seja, com número de oxidação menor para o carbono, dando origem às reservas de carvão, petróleo (mistura de hidrocarbonetos) e gás. Resposta da questão 14: [E] Teremos: MoS2 Mo( 4) S( 2) S( 2) MoNa2O4 Mo( 6) Na( 1) Na( 1) O( 2) O( 2) O( 2) O( 2) Resposta da questão 15: [B] A qualidade das fotografias obtidas pelo método citado depende do estado de oxidação do elemento metálico, que neste caso é a prata. A combinação de umidade relativa do ar e ozônio provoca a oxidação dos grãos de prata. Resposta da questão 16: [D] Dicromato: Cr2O72CrCrOOOOOOO = -2 x + x -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 = -2 x = +6 Crômio: Cr 3+. Resposta da questão 17: [D] Teremos: 2Cr2O72 6H2C2O4 16H 4Cr 3 12CO2 14H2O Oxidante Re dutor 3 (redução) +6 3 4 (oxidação) Coeficientes mínimos : 1Cr2O72 3H2C2O4 8H 2Cr 3 6CO2 7H2O Oxidante Re dutor Soma = 1 + 3 + 8 + 2 + 6 + 7 = 27. www.nsaulasparticulares.com.br Página 16 de 19 Resposta da questão 18: [A] 2FeSO4 2Na N O2 2H2SO4 Fe2 SO4 3 2 N O 2H2O Na2SO 4 3 2 2 3 N3 1e N2 (redução do ânion nitrito) Resposta da questão 19: [B] Teremos: agente oxidante agente redutor Au(s) NO3 (aq) 4H(aq) 4C (aq) AuC 4 (aq) 2H2 O NO(g) 3 (oxidação; 3 e ) 0 5 2 (redução) Resposta da questão 20: [B] Na equação química Si s O2 g SiO2 s , utilizando oxigênio de alta pureza, o número de oxidação do silício é aumentado: Si s O2 g SiO2 s 0 0 2 (redução) 4 (oxidação) Resposta da questão 21: [A] Sulfato de chumbo (II) reage com carbonato de sódio (lixiviação básica): PbSO4 Na2CO3 PbCO3 Na2SO4 (etapa 1 lixiviação básica e dessulfuração) sal insolúvel PbCO3 2HNO3 Pb(NO3 )2 H2O CO2 (etapa 2 lixiviação básica ) sal solúvel 2 H2O 2H 2OH Pb(NO3 )2 Pb2 2NO3 ( ) Pb2 2e Pb0 (redução cátodo) 1 O (oxidação ânodo) 2 2 1 Pb(NO3 )2 H2O 2H 2NO3 O2 Pb0 2 chumbo ( ) 2OH 2e H2O (etapa 3 redução do Pb 2+ em Pb0 ) metálico www.nsaulasparticulares.com.br Página 17 de 19 Resposta da questão 22: [C] Na transformação química de Cr+6 para Cr+3, ocorre uma redução do número de oxidação do cromo. Esse processo é chamado de redução (recebimento de elétrons). Resposta da questão 23: 01 + 04 + 16 = 21. Análise das afirmações: 01) Correta. A oxidação de alcenos com permanganato de potássio, em meio ácido concentrado, gera como produto ácido carboxílico, caso o carbono oxidado seja secundário. 02) Incorreta. Cetonas podem ser reduzidas a alcoois secundários, enquanto que aldeídos podem ser reduzidos a álcoois primários. 04) Correta. O átomo de carbono pode apresentar os seguintes números de oxidação: –4, –3, – 2, –1, 0, +1, +2, +3 e +4. 08) Incorreta. Os compostos propano e etilamina apresentam em suas estruturas átomos de carbono com números de oxidação dados a seguir. Propano: –3 e –2. Etilamina: –3 e –1. 16) Correta. O benzeno é bastante resistente a reações de oxidação; no entanto, o tolueno pode ser oxidado a ácido benzoico. Resposta da questão 24: [C] Teremos: N2H4 NaNH2 Na N H H H K 2N2O2 H N N H H K K N 1 3 1 1 0 1 1 2 2 1 1 1 1 1 Na 1 H 1 K 1 N 3 N 2 N 1 Na2NO2 1 O O 1 2 2 O 2 H 1 Na N Na NI3 (2 possibilidades) N 1 2 O O 2 2 N I I I 3 1 1 1 Na 1 N 3 N 2 I 1 O 2 ou N I I I 3 1 1 1 N 3 I 1 Observação: Poderíamos ter, também, a seguinte ordem: NI3 NaNH2 N2H4 K2N2O2 Na2NO2 . www.nsaulasparticulares.com.br Página 18 de 19 Resposta da questão 25: [A] Na oxidação ocorre perda de elétrons. Resposta da questão 26: [C] O alumínio metálico presente nas latinhas de refrigerante apresenta Nox igual a zero (A 0 ). A pedra-ume o alumínio está presente na forma de cátions (A 3 ), neste caso o Nox é +3. Resposta da questão 27: [D] A equação balanceada é a seguinte: Pela variação de nox, observamos que o carbono sofreu oxidação. Resposta da questão 28: [B] Teremos: Fe O2 Fe2O3 3 (oxidação) 0 K 3 Fe CN6 Fe2O3 Fe Fe CN6 K 2O alaranjado +3 azul da Prússia 3 3 3 Resposta da questão 29: [C] O agente redutor é a espécie que sofre oxidação: O nox do enxofre aumentou, indicando oxidação. Seu Δnox vale 2 para cada átomo de enxofre. Ao total foram 5 átomos oxidados, totalizando 10 elétrons envolvidos na reação. Resposta da questão 30: [D] Teremos: 4 Fe(s) + 3 O2(g) → 2 Fe2O3(s) O Nox do ferro varia de zero para + 3. O Nox do oxigênio varia de zero para – 2, logo temos recebimento de elétrons (redução). www.nsaulasparticulares.com.br Página 19 de 19