10 exercícios de oxirredução com gabarito
Em resumo:
- Na oxidação, o NOX aumenta; na redução, diminui.
- O agente oxidante é a espécie que sofre redução; o agente redutor é a espécie que sofre oxidação.
- A lista trabalha o reconhecimento de reações redox, o cálculo de NOX, a identificação dos agentes e o balanceamento.
- No balanceamento, a quantidade de elétrons perdidos e ganhos precisa ser exatamente igual.
A química é feita de trocas constantes, e poucas são tão vitais quanto as reações de oxirredução (ou simplesmente redox).
Da ferrugem que corrói lentamente um portão de ferro à energia instantânea que faz a bateria do seu celular funcionar, tudo isso acontece por causa de uma dança invisível: a transferência de elétrons de uma substância para outra.
Para aperfeiçoar seus conhecimentos sobre o tema, o Mundo Vestibular preparou uma série de 10 exercícios sobre oxirredução. Analise as reações, identifique as transferências e equilibre as cargas antes de conferir as resoluções comentadas!
Exercícios sobre Oxirredução
Exercício 1
Em uma reação de oxirredução, ocorre transferência de elétrons entre espécies químicas. Sobre os processos de oxidação e redução, é correto afirmar que:
- a) quem perde elétrons sofre redução, e o seu NOX diminui.
- b) quem ganha elétrons sofre oxidação, e o seu NOX aumenta.
- c) quem perde elétrons sofre oxidação, e o seu NOX aumenta.
- d) oxidação e redução ocorrem sem transferência de elétrons.
- e) quem ganha elétrons sofre redução, e o seu NOX aumenta.
Resposta: alternativa c) quem perde elétrons sofre oxidação, e o seu NOX aumenta. A oxidação corresponde à perda de elétrons, o que torna a espécie mais “positiva” (aumento do NOX). Na redução ocorre o contrário: a espécie ganha elétrons (cargas negativas) e o NOX diminui.
Exercício 2
Considere a equação balanceada: Fe₂O₃(s) + 3 CO(g) → 3 CO₂(g) + 2 Fe(s). Qual justificativa mostra que se trata de uma reação de oxirredução?
- a) Há formação de um produto gasoso, o CO₂.
- b) O NOX do ferro varia de +3 para 0 e o do carbono varia de +2 para +4.
- c) Um dos reagentes é sólido e o outro é gasoso.
- d) Os coeficientes estequiométricos dos reagentes são diferentes entre si.
- e) O NOX do oxigênio varia de −2 para 0.
Resposta: alternativa b) O NOX do ferro varia de +3 para 0 e o do carbono varia de +2 para +4. A variação do NOX é o que caracteriza a reação redox: o ferro sofre redução (vai de +3 para 0) e o carbono sofre oxidação (vai de +2 para +4). O oxigênio mantém o NOX −2 em todos os compostos desta reação.
Exercício 3
O nitrogênio forma diversas substâncias nas quais assume NOX diferentes. Qual alternativa apresenta, na ordem, o NOX do nitrogênio nas substâncias N₂, NH₃, NO e HNO₃?
- a) 0, +3, +2, +5
- b) 0, −3, +4, +5
- c) +2, −3, 0, +5
- d) 0, −3, +2, +5
- e) 0, −3, +2, +3
Resposta: alternativa d) 0, −3, +2, +5. No N₂ (substância simples), o NOX é 0. No NH₃, o nitrogênio vale −3, pois cada H contribui com +1. No NO, vale +2, pois o oxigênio vale −2. No HNO₃, vale +5: somando o +1 do hidrogênio e o −6 dos três oxigênios, o nitrogênio precisa ser +5 para que a soma total dê zero.
Exercício 4
Na semirreação ClO⁻(aq) + H₂O(l) + 2 e⁻ → Cl⁻(aq) + 2 OH⁻(aq), o que acontece com o cloro?
- a) Seu NOX passa de +1 para −1; ele sofre redução, e o íon hipoclorito atua como agente oxidante.
- b) Seu NOX passa de +1 para −1; ele sofre oxidação, e o íon hipoclorito atua como agente redutor.
- c) Seu NOX passa de −1 para +1; ele sofre oxidação.
- d) Seu NOX passa de 0 para −1; ele sofre redução.
- e) Seu NOX não varia, pois o cloro permanece em solução aquosa.
Resposta: alternativa a) Seu NOX passa de +1 para −1; ele sofre redução, e o íon hipoclorito atua como agente oxidante. No ClO⁻, o oxigênio vale −2 e a carga total do íon é −1, portanto o cloro tem NOX +1. A passagem para −1 no Cl⁻ corresponde ao ganho de dois elétrons, caracterizando a redução. Por ser a espécie que sofre redução (obrigando alguém a oxidar), o hipoclorito atua como agente oxidante.
Exercício 5
Analise a equação formal não balanceada: Fe + CuSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Cu. Considerando as fórmulas apresentadas, qual afirmação está correta?
- a) O ferro sofre redução, pois seu NOX diminui.
- b) O cobre sofre oxidação, pois seu NOX passa de 0 para +2.
- c) O CuSO₄ é o agente redutor, pois o cobre perde elétrons.
- d) A equação não representa uma reação redox, pois não há variação de NOX.
- e) O ferro sofre oxidação, passando de NOX 0 para +3.
Resposta: alternativa e) O ferro sofre oxidação, passando de NOX 0 para +3. Na equação apresentada, o ferro metálico passa de 0 para +3 no sal Fe₂(SO₄)₃, sofrendo oxidação e atuando como agente redutor. Já o cobre passa de +2 no CuSO₄ para 0 no Cu metálico (substância simples), sofrendo redução.
Exercício 6
Na reação Fe₂O₃(s) + CO(g) → 2 FeO(s) + CO₂(g), é correto afirmar que:
- a) o Fe₂O₃ é o agente redutor, pois o NOX do ferro diminui.
- b) o Fe₂O₃ é o agente oxidante e o CO é o agente redutor.
- c) o CO é o agente oxidante, pois o carbono sofre redução.
- d) os agentes são o ferro e o carbono isolados, e não os compostos reagentes.
- e) não há agentes oxidante e redutor, pois o NOX não varia.
Resposta: alternativa b) o Fe₂O₃ é o agente oxidante e o CO é o agente redutor. O NOX do ferro diminui de +3 para +2 no processo (redução), logo, a substância toda (Fe₂O₃) é o agente oxidante. O NOX do carbono aumenta de +2 para +4 (oxidação), portanto o CO é o agente redutor. Lembre-se: os agentes são sempre as substâncias completas do lado dos reagentes, não os elementos isolados.
Exercício 7
Observe a semirreação em meio ácido: MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O. Em relação a ela, o íon permanganato (MnO₄⁻) atua como:
- a) agente redutor, pois perde elétrons.
- b) agente redutor, pois o NOX do manganês aumenta.
- c) agente oxidante, pois o manganês sofre redução de +7 para +2.
- d) agente oxidante, pois o manganês sofre oxidação de +2 para +7.
- e) nem oxidante nem redutor, pois é um íon.
Resposta: alternativa c) agente oxidante, pois o manganês sofre redução de +7 para +2. No MnO₄⁻, os quatro oxigênios somam −8; para que a carga final da molécula seja −1, o manganês precisa ter NOX +7. O ganho de cinco elétrons leva à formação do Mn²⁺, com NOX +2. Por sofrer redução, o íon permanganato atua como um poderoso agente oxidante.
Exercício 8
O escurecimento de objetos de prata pode ser representado pela reação: 4 Ag(s) + 2 H₂S(g) + O₂(g) → 2 Ag₂S(s) + 2 H₂O(l). Qual afirmação está correta?
- a) A prata sofre redução e é o agente oxidante.
- b) O oxigênio sofre oxidação e é o agente redutor.
- c) O enxofre do H₂S passa de NOX −2 para 0.
- d) A prata é o agente redutor e o oxigênio é o agente oxidante.
- e) A reação não envolve variação de NOX.
Resposta: alternativa d) A prata é o agente redutor e o oxigênio é o agente oxidante. A prata passa de 0 (substância simples) para +1 no Ag₂S, portanto se oxida, atuando como agente redutor. O oxigênio passa de 0 no O₂ para −2 na água, reduzindo-se e atuando como agente oxidante. O enxofre não sofre alteração, mantendo o NOX −2 tanto no H₂S quanto no Ag₂S.
Exercício 9
O ouro pode ser dissolvido em “água-régia”, de acordo com a equação: Au(s) + NO₃⁻(aq) + 4 H⁺(aq) + 4 Cl⁻(aq) → AuCl₄⁻(aq) + 2 H₂O(l) + NO(g). Com base na equação, é correto afirmar que:
- a) o nitrato atua como agente oxidante, pois o nitrogênio passa de +5 para +2.
- b) o nitrato atua como agente redutor, pois o nitrogênio perde elétrons.
- c) o ouro sofre redução, passando de NOX 0 para +3.
- d) o íon cloreto é o agente oxidante, pois sofre redução.
- e) o íon H⁺ é o agente redutor, pois seu NOX diminui.
Resposta: alternativa a) o nitrato atua como agente oxidante, pois o nitrogênio passa de +5 para +2. O nitrogênio passa de +5 no íon NO₃⁻ para +2 no NO (gás), sofrendo redução; por isso, o nitrato é o agente oxidante. O ouro passa de 0 para +3 no complexo AuCl₄⁻ (sofrendo oxidação, atuando como redutor). O cloro mantém NOX −1 e o hidrogênio mantém +1 durante todo o processo.
Exercício 10
Considere a equação não balanceada: Cu(s) + Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Ag(s). Quais são os menores coeficientes inteiros que a balanceiam, na ordem em que as espécies aparecem?
- a) 1, 1, 1, 1
- b) 2, 1, 2, 1
- c) 1, 2, 2, 1
- d) 2, 2, 1, 1
- e) 1, 2, 1, 2
Resposta: alternativa e) 1, 2, 1, 2. No balanceamento redox, as cargas também precisam estar equilibradas. Cada átomo de cobre (Cu) perde dois elétrons para virar Cu²⁺, enquanto cada íon prata (Ag⁺) ganha apenas um elétron para virar Ag. Assim, são necessários dois íons Ag⁺ para receber os elétrons cedidos por um átomo de Cu. A equação corretamente balanceada fica: 1 Cu + 2 Ag⁺ → 1 Cu²⁺ + 2 Ag. Dessa forma, há conservação da massa (átomos) e conservação da carga (carga total +2 nos dois lados).
Gabarito
| Exercício | Alternativa | Resposta |
| 1 | c) | Quem perde elétrons sofre oxidação, e o seu NOX aumenta. |
| 2 | b) | O NOX do Fe varia de +3 para 0; o do C varia de +2 para +4. |
| 3 | d) | 0, −3, +2, +5 |
| 4 | a) | Seu NOX passa de +1 para −1; ele sofre redução. |
| 5 | e) | O ferro sofre oxidação, passando de NOX 0 para +3. |
| 6 | b) | O Fe₂O₃ é o agente oxidante e o CO é o agente redutor. |
| 7 | c) | Agente oxidante, pois o manganês sofre redução de +7 para +2. |
| 8 | d) | A prata é o agente redutor e o oxigênio é o agente oxidante. |
| 9 | a) | O nitrato atua como agente oxidante (N passa de +5 para +2). |
| 10 | e) | 1, 2, 1, 2 |
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