Question

(Puccamp Medicina 2022) Para atacar o metal ouro utiliza-se a água régia,
uma mistura de ácido clorídrico e ácido nítrico concentrados na proporção de 3
1, em volume. A equação a seguir representa essa reação
AM + 3N03 + 4CI + 6Haume AuC/A + 3N02 + 3H20
As variações do número de oxidação da espécie redutora e da espécie
oxidante são, respectivamente,

Answer 1

Através dos cálculos realizados, vemos que as variações do número de oxidação da espécie redutora e da espécie oxidante são, respectivamente 3 e 1. Portanto, a alternativa correta é a d).

Reações de Oxidação-Redução

Antes de mais, é importante notar um erro na reação dada: o primeiro produto da reação (AuCl₄) é, na verdade, um composto iônico e não uma molécula eletricamente neutra. Na realidade, este é o Ião Tetracloroaurato, e possui carga -1, ou seja, onde se lê AuCl₄, deveria ler-se AuCl₄⁻.

Dito isto, passemos à resolução da tarefa.

As reações químicas podem ocorrer por diversos motivos e de diversas formas, quer na natureza, quer no laboratório.

Uma das interações que podem ocorrer durante uma reação, é a transferência de elétrons entre os reagentes, com impacto nas cargas parciais dos átomos dos produtos de reação.

Este é o caso das Reações de Oxidação-Redução (ou apenas Oxirredução): um dos reagentes cede elétrons ao outro, levando à alteração dos Números de Oxidação dos vários átomos envolvidos.

Ao reagente que cede os elétrons e que, por isso, vê o NOX aumentar, chamamos de Agente Oxidado. Contudo, e como os seus elétrons vão diminuir o NOX do outro reagente, este é também chamado de Agente Redutor.

Já ao reagente que recebe os elétrons e que, desta forma, vê o seu NOX diminuir, chamamos de Agente Reduzido. Porém, como a recepção dos elétrons permitiu que o outro reagente fosse oxidado, este também é chamado de Agente Oxidante.

Para resolver esta questão, é importante relembrar alguns valores de NOX tabelados:

$\boxed{\begin{array}{l}\rm\bullet\;\;Nox\;em\;Subst\hat{a}ncias\;Simples\;\longrightarrow\;0\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;de\;I\tilde{o}es\;\longrightarrow\;Carga\;do\;I\tilde{a}o\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;de\;Metais\;Alcalinos\;\longrightarrow\;+1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;de\;Metais\;Alcalino-Terrosos\;\longrightarrow\;+2\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;da\;Prata\;(Ag)\;\longrightarrow\;+1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Fl\acute{u}or\;(F)\;\longrightarrow\;-1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Hidrog\hat{e}nio\;(H)\;ligado\;a\;Ametais\;\longrightarrow\;+1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Hidrog\hat{e}nio\;(H)\;ligado\;a\;Metais\;(Grupos\;I\;e\;II)\;\longrightarrow\;-1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Oxig\hat{e}nio\;(O)\;ligado\;a\;Fl\acute{u}or\;(F)\;\longrightarrow\;+2\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Oxig\hat{e}nio\;(O)\;em\;Super\acute{o}xidos\;\longrightarrow\;-\dfrac{1}{2}\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Oxig\hat{e}nio\;(O)\;em\;Per\acute{o}xidos\;\longrightarrow\;-1\\\\\rm\bullet\;\;Nox\;do\;Oxig\hat{e}nio\;(O)\;noutros\;casos\;\longrightarrow\;-2\end{array}}$

Com tudo isto em mente, vamos determinar os NOX de cada elemento em cada composto:

$\begin{array}{lrccccl}&&&\underline{\rm \;Reagentes\;}\\\\\rm1^\circ-Ouro\:(Au):&\rm Au&\longrightarrow&\rm Subst\hat{a}ncia\;Simples&\longrightarrow&\rm NOX_{Au}=0\\\\\\\rm2^\circ-I\tilde{a}o\;Nitrato\:(NO_3^-):&\rm O&\longrightarrow&\rm Caso\;Normal&\longrightarrow&\rm NOX_{O}=-2\\\\&\rm N&\longrightarrow&\begin{array}{l}\rm NOX_N+3\:NOX_O=-1\\\rm NOX_N=-1-3\times(-2)\\\rm NOX_N=-1+6=+5\end{array}&\longrightarrow&\rm NOX_N=+5\\\\\\\\\rm3^\circ-I\tilde{a}o\;Cloreto\:(Cl^-):&\rm Cl&\longrightarrow&\rm I\tilde{a}o&\longrightarrow&\rm NOX_{Cl}=-1\\\\\\\rm4^\circ-I\tilde{a}o\;Hidr\tilde{a}o\:(H^+):&\rm H&\longrightarrow&\rm I\tilde{a}o&\longrightarrow&\rm NOX_{H}=+1\end{array}$

$\begin{array}{lrccccl}&&&\underline{\rm \;Produtos\;}\\\\\rm1^\circ-\begin{array}{c}\rm I\tilde{a}o\;Tetracloroaurato\\\rm (AuCl_4^-)\end{array}:&\rm Cl&\longrightarrow&\rm Halog\acute{e}nio&\longrightarrow&\rm NOX_{Cl}=-1\\\\&\rm Au&\longrightarrow&\begin{array}{l}\rm NOX_{Au}+4\:NOX_{Cl}=-1\\\rm NOX_{Au}=-1-4\:NOX_{Cl}\\\rm NOX_{Au}=-1-4\times(-1)\\\rm NOX_{Au}=-1+4=+3\end{array}&\longrightarrow&\rm NOX_{Au}=+3\\\\\\\rm2^\circ-Di\acute{o}xido\;de\;Azoto\:(NO_2):&\rm O&\longrightarrow&\rm Caso\;Normal&\longrightarrow&\rm NOX_{O}=-2\\\\&\rm N&\longrightarrow&\begin{array}{l}\rm NOX_N+2\:NOX_O=0\\\rm NOX_N=-2\:NOX_O\\\rm NOX_N=-2\times(-2)\\\rm NOX_N=+4\end{array}&\longrightarrow&\rm NOX_N=+4\\\\\\\rm3^\circ-\acute{A}gua\:(H_2O):&\rm H&\longrightarrow&\rm Ligado\;a\;Ametais&\longrightarrow&\rm NOX_{H}=+1\\\\&\rm O&\longrightarrow&\rm Caso\;Normal&\longrightarrow&\rm NOX_{O}=-2\end{array}$

Podemos agora analizar as variações de NOX dos vários elementos:

$\begin{array}{l}\rm \Delta NOX_{Au}=+3-0=+3\;\longrightarrow Sofreu\;Oxidac\!\!,\tilde{a}o\;\longrightarrow\;Agente\;Redutor\\\\\rm \Delta NOX{Cl}=-1-(-1)=0\\\\\rm \Delta NOX_{N}=+4-(+5)=-1\;\longrightarrow Sofreu\;Reduc\!\!,\tilde{a}o\;\longrightarrow\;Agente\;Oxidante\\\\\rm \Delta NOX{O}=-2-(-2)=0\\\\\rm \Delta NOX_{H}=+1-(+1)=0\end{array}$

Assim, concluímos que a resposta correta é a alternativa d) 3 e 1.

Para mais exercícios sobre Reações de Oxidação-Redução, acesse:

https://brainly.com.br/tarefa/52170009

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