Ficha nº2 – Caracterização das reações de oxidação-redução

  • Caracterização das reações de oxidação-redução

 

1*. Considera a seguinte reação de oxidação-redução.

NaNO3 (aq) + Pb (s) → NaNO2 (aq) + PbO (s)

Seleciona a opção correta.

(A) Pb (s) é o oxidante porque é oxidado.

(B) NaNO3 é o agente redutor.

(C) O n.o.(N) varia de +5 para +3.

(D) Pb (s) é o redutor porque se reduz.

Resolução

  • Opção (C)

As outras são incorretas porque:

(A) Pb é agente redutor porque sendo oxidado provoca a redução de N; (B) NaNO3 é o agente oxidante porque contém o elemento que se reduz (N); (D) Pb é o agente redutor porque se oxida.

 

2. Com o objetivo de obter cobre, fez-se reagir óxido de cobre (II) com excesso de carbono, de acordo com a reação química traduzida por:

C (s) + 2 CuO (s) → CO2 (g) + 2 Cu (s)

2.1 Calcula a variação do número de oxidação do carbono.

2.2 Indica a espécie química oxidante.

2.3 Indica os pares conjugados redox envolvidos.

Resolução

2.1 Δn.o. (C) = +4 -0 = +4

2.2 CuO (s)

2.3 CO2 (g) / C(S)  e CuO (s) / Cu (s)

 

3*. Um grupo de alunos adicionou a uma solução de nitrato de prata uma barra de zinco e verificaram a formação de um depósito de prata sólida sobre a barra.

A reação que ocorreu pode ser descrita pela seguinte equação química:

Zn(s) + 2 Ag+ (aq) → 2 Ag (s) + Zn2+ (aq)

3.1 O Zn (s) sofre ………. uma vez que ………… eletrões e o Ag+ (aq) sofre ………… uma vez que eletrões.

(A) … oxidação …. cede … redução …. ganha

(B) … oxidação … ganha … redução … cede

(C) … redução … cede … oxidação … ganha

(D) … redução … ganha … oxidação … cede

3.2 Identifica o agente redutor e o agente oxidante.

3.3 Escreve as semiequações representativas da oxidação e da redução.

Resolução

3.1 Opção (A)

3.2 O agente oxidante é a espécie reduzida, ou seja, a espécie que ganha eletrões: Ag+ (aq)

O agente redutor é a espécie oxidada, ou seja, a espécie que cede eletrões: Zn (s)

3.3 Semiequação de oxidação : Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e

Semiequação de redução: 2 Ag+ (aq) + 2 e- → 2 Ag (s)

 

4*. O zinco oxida-se na presença de iões prata. A equação química que representa a reação de oxidação-redução que ocorre é:

Zn + 2 Ag+  → Zn2+ + 2 Ag

4.1 Qual é a espécie reduzida?

(A) Zn

(B) Ag+

(C) Zn2+

(D) Ag

4.2 Qual é a espécie que cede eletrões?

(A) Zn

(B) Ag+

(C) Zn2+

(D) Ag

Resolução

4.1 Opção (B)

4.2 Opção (A)

 

5. Classifica cada uma das proposições relativas a reações de oxidação-redução de verdadeiras (V) ou falsas (F).

(A) Uma espécie oxidada ganha eletrões.

(B) Um agente redutor capta eletrões.

(C) A espécie reduzida aceita um número de eletrões igual ao que é libertado pela espécie oxidada.

(D) O número de eletrões libertados por uma espécie numa reação de oxidação-redução não é necessariamente igual ao número de eletrões captados nessa mesma reação.

(E) Numa reação, a oxidação pode ocorrer antes ou depois da redução.

(F) Uma oxidação é somente uma reação com oxigénio.

(G) Um mesmo elemento pode ser oxidado e reduzido na mesma reação.

Resolução

Verdadeiras (C) e (G) // Falsas: (A), (B), (D), (E) e (F)

 

6. Prova que a seguinte reação é de oxidação-redução.

Fe (s) + PbSO4 (aq) → FeSO4 (aq) + Pb (s)

Resolução

  • Para ser uma reação de oxidação-redução, uma espécie cede eletrões (oxidação) e a outra capta eletrões (redução).

O chumbo reduziu-se e o ferro oxidou-se

 

7. Mergulhou-se uma placa de alumínio numa solução de sulfato de cobre (II), tendo e verificado, passado algum tempo, que a placa de alumínio  ficou revestida por uma camada acastanhada.

7.1 Identifica a natureza da camada acastanhada referida no texto.

7.2 Escreve as semiequações de oxidação e de redução.

7.3 Das afirmações seguintes, seleciona a verdadeira.

(A) O alumínio é a espécie oxidante.

(B) O cobre é a espécie oxidada.

(C) O alumínio atua como redutor.

(D) O cobre sofre redução.

Resolução

7.1 A placa está revestida por Cu (s)

7.2 Semiequação de oxidação: Al (s) → Al3+ (aq) + 3 e

Semiequação de redução: Cu2+ (aq) + 2 → Cu (s)

7.3 Opção (C)

 

8. O esquema seguinte traduz uma reação de oxidação-redução.

2 Zn (s) + CuSO4 (aq) → Zn2SO4 (s) + Cu (s)

Seleciona a opção correta.

(A) O elemento zinco sofre oxidação.

(B) O átomo de zinco capta dois eletrões.

(C) O n.o.(Cu) em CuSO4 é +1.

(D) O elemento cobre sofre oxidação.

Resolução

  • Opção (A)

O n.o. (Zn) passa de 0 para + 2.

As outras são incorretas porque:

(B) Zn → Zn2+ + 2 e  ;

(C) n.o. (Cu) = +2 ;

(D) o elemento cobre sofre redução

 

9. A reação química que ocorre numa pilha pode ser descrita pela seguinte equação:

Fe (s) + Pb2+ (aq) → Fe2+ (aq) + Pb (s)

9.1 A semiequação de oxidação é …

(A) … Fe (s) → Fe2+ (aq) + 1 e

(B) … Pb2+ (aq) + 1 e → Pb (s)

(C) … Fe (s) → Fe2+ (aq) + 2 e

(D) … Pb2+ (aq) + 2 e → Pb (s)

9.2 Nesta reação, o agente oxidante é o …

(A) … Fe pois cede eletrões.

(B) … Fe pois capta eletrões.

(C) … Pb2+ pois cede eletrões.

(D) … Pb2+ pois capta eletrões.

9.3 Indica, os dois pares conjugados de oxidação-redução que participam na reação.

Resolução

9.1 Opção (C)

9.2 Opção (D)

9.3 O oxidante é a espécie reduzida, ou seja, a espécie que ganha eletrões : Pb2+.

O redutor é a espécie oxidada, ou seja, a espécie que cede eletrões: Fe

Um par conjugado de oxidação-redução, corresponde a um conjunto de um oxidante e de um redutor que se podem converter um no outro por transferência de eletrões, logo: Pb2+/Pb   Fe2+/Fe

 

10. A equação química seguinte traduz uma reação de oxidação-redução.

Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s)

10.1 Qual das espécies é oxidada?

10.2 Qual das espécies sofre uma redução?

10.3 Qual é a espécie redutora?

Resolução

10.1 Cu2+

10.2 Cu2+

10.3 Zn

 

11*. Nas semiequações A, B, C e D:

(A) Sn + 2e → Sn2+

(B) Na → Na+ + e

(C) Pb2+ → Pb + 2e

(D) Br2 + 2e → 2 Br

11.1 Identifica uma semiequação que represente uma redução.

11.2 Identifica uma semiequação que traduza uma oxidação.

11.3 Justifica a resposta às duas questões anteriores.

Resolução

11.1 Semiequação de redução : (D)

11.2 Semiequação de oxidação (B)

11.3 As equações (A) e (C) não representam corretamente qualquer fenómeno de oxidação ou de redução; a equação (D) representa uma redução porque há ganho de eletrões e consequente diminuição do número de oxidação do bromo (passa de 0 a -1); (B) representa uma oxidação porque há perda de eletrões e consequentemente aumento do número de oxidação do sódio (passa de 0 a +1)

 

12*. Nas equações seguintes, um dos reagentes é o peróxido de hidrogénio (H2O2). Nesta molécula, o número de oxidação do oxigénio é -1.

I. Ag2O (aq) + H2O2 (aq) → 2 Ag (aq) + H2O (l) + O2 (g)

II. 2 Ce4+ (aq) + H2O2 (aq) → 2 Ce3+ (aq) + 2 H+ (aq) + O2 (g)

III. Mn2+ (aq) + H2O2 (aq) → MnO2 (aq) + 2 H+ (aq)

Classifica as afirmações seguintes como verdadeiras (V) ou falsas (F).

(A) O número de oxidação da prata em Ag2O é +2.

(B) Na reação II, o peróxido de hidrogénio é o agente redutor.

(C) Na reação III, o peróxido de hidrogénio é o agente redutor.

(D) Na equação III, o Mn sofre oxidação, porque o número de oxidação diminui.

(E) O ião H+ não intervém de forma direta nas duas reações em que participa.

(F) O oxigénio foi oxidado em todas as reações.

Resolução

  • Verdadeiras: B e E
  • Falsas: A, C, D e F

 

13*. Os «flashes», usados em máquinas fotográficas mais antigas, eram possíveis usando magnésio metálico (Mg) e oxigénio (O2).

Da reação entre o metal e o oxigénio formava-se o óxido de magnésio.

13.1 Escreve a equação química que representa a reação entre o magnésio e o oxigénio.

13.2 Prova que se trata de uma reação de oxidação-redução, calculando os números de oxidação.

13.3 Refere qual é a espécie reduzida e qual é a espécie oxidada.

13.4 Identifica o elemento redutor e o oxidante.

Resolução

13.1 2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO (s)

13.2 2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO (s)

n.o:      0                0                +2  -2

13.3 Espécie reduzida: O2 // Espécie oxidada : Mg

13.4 Redutor : Mg // Oxidante : O2

 

14*. Duas placas, uma de magnésio e outra de estrôncio, ambas mergulhadas numa solução aquosa de nitrato de crómio.

Observa-se que a placa de magnésio é corroída enquanto a placa de chumbo não sofre qualquer alteração.

14.1 Escreve as semiequações referentes à oxidação e à redução, na reação de corrosão do magnésio pelo nitrato de crómio.

14.2 Escreve a equação global que traduz a reação ocorrida em (I), devidamente acertada.

14.3 Identifica o agente redutor e o agente oxidante na situação (I).

14.4 Seleciona a opção que dispõe os metais por ordem crescente de poder redutor.

(A) Sn < Mg < Cr

(B) Mg < Sn < Cr

(C) Cr < Mg < Sn

(D) Sn < Cr < Mg

Resolução

14.1 semiequação de oxidação: Mg (s) → Mg2+ (aq) + 2 e

Semiequação de redução: Cr3+ (aq) + 3 e → Cr (s)

14.2  Mg (s) → Mg2+ (aq) + 2 e ] x 3

         Cr3+ (aq) + 3 e → Cr (s) ] x 2                   

3 Mg (s) + 2 Cr3+ (aq) → 3 Mg2+ (aq) + 2 Cr (s)

14.3 Agente redutor : Mg (s) // Agente oxidente : Cr3+ (aq)

14.4 Opção (D)

 

15*. Seleciona a opção que completa corretamente a frase seguinte.

Numa reação de oxidação-redução …

(A) a semirreação em que há cedência de eletrões é a semirreação de redução.

(B) a espécie química que contém o elemento cujo n.o. diminui é o agente oxidante.

(C) o agente redutor sofre redução.

(D) a espécie química que contém o elemento que cede eletrões é o agente oxidante.

Resolução

  • Opção (B)

 

16*. Seleciona a opção que corresponde à reação química em que o peróxido de hidrogénio, H2O2 , atua como agente redutor.

(A) S2- (aq) + 4 H2O2 (l) → SO42- (aq) + 4 H2O (l)

(B) 2 MnO4(aq) + 5 H2O2 (l) + 6 H+ (aq) → 2 Mn2+ (aq) + 5 O2 (g) + 8 H2O (l)

(C) CH3OH (l) + 3 H2O2 (l) → CO2 (g) + 5 H2O (g)

(D) PbO (s) + H2O2 (l) → PbO2 (g) + H2O (l)

Resolução

  • Opção (B)

 

17*. O formaldeído, CH2O, é um produto muito utilizado em fluidos de embalsamamento.

Este composto pode ser obtido pela combustão do metanol, CH3OH, de acordo com a seguinte equação química.

17.1 O número de oxidação do carbono nos reagentes e nos produtos da reação é, respetivamente:

(A) + 1 e – 2

(B) 0 e + 1

(C) + 1 e + 1

(D) – 2 e 0

17.2 Nesta reação o metanol sofreu ….. , pois o estado de oxidação do carbono ….. , o que traduz ….. de eletrões.

(A) … oxidação … aumentou … perda

(B) … redução … aumentou … perda

(C) … oxidação … diminuiu … ganho

(D) … redução … diminuiu … ganho

Resolução

17.1 Opção (D)

17.2 Opção (A)

 

18. A equação que representa de uma forma genérica a formação da ferrugem é a seguinte:

4 Al (s) + 3 O2(g) → 2 Al2O3 (s)

Sobre este processo, considera as afirmações de A a G, que deverás classificar de verdadeiras ou falsas.

(A) O alumínio metálico é reduzido.

(B) O alumínio metálico é o agente redutor.

(C) O oxigénio é oxidado.

(D) O oxigénio é um agente oxidante.

(E) Existem elementos com número de oxidação zero.

(F) A soma dos números de oxidação dos elementos que formam o produto da reação é +1.

(G) Os números de oxidação do alumínio em Al e Al2O3 são, respetivamente, 0 e +2.

Resolução

Verdadeiras : (B) , (D) e (E)

Falsas : (A), (C) , (F) e (G)

 

19*. Considera a seguinte equação:

Fe2+ (aq) + Ce4+ (aq) → Fe3+ (aq) + Ce3+ (aq)

19.1 Qual dos reagentes é um dador de eletrões?

19.2 Escreve as semiequações de oxidação e de redução.

Resolução

19.1 O Fe2+ sofre oxidação, cedendo eletrões para a redução do Ce4+ a Ce3+.

19.2 Semiequação de oxidação: Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + 1 e

Semiequação de redução: Ce4+ (aq) + 1 e → Ce3+ (aq)

 

20*. Seleciona a opção que contém os termos que completam corretamente a seguinte frase .

Enquanto que a oxidação está associada _____ de eletrões, a redução corresponde _____ de eletrões.

(A) … a uma cedência … a um ganho …

(B) … a um ganho … a uma cedência …

(C) … ao desaparecimento … à permuta …

(D) … à permuta … ao desaparecimento …

Resolução

Opção (A)

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