Exercícios sobre número de oxidação (resolvidos e explicados)
O número de oxidação (Nox) é um conceito essencial para entender reações de oxirredução, corrosão, combustão e processos químicos industriais e biológicos.
Nesta lista, você encontra exercícios resolvidos e explicados sobre Nox, com situações do cotidiano e da Química, ideais para fixar as regras, interpretar reações redox e revisar para provas.
Questão 1
O processo de corrosão do ferro, conhecido como ferrugem, envolve a transformação do ferro metálico (Fe) em óxidos de ferro hidratados. Essa reação de oxirredução ocorre na presença de oxigênio e água. Para compreender a transferência de elétrons nesse processo, é fundamental determinar a variação do número de oxidação dos elementos envolvidos.
No composto Fe₂O₃ (óxido de ferro III), o número de oxidação do ferro é:
a) +1
b) +2
c) +3
d) +4
Resposta: alternativa C
No Fe₂O₃, o oxigênio possui Nox = -2 (regra geral para óxidos). Considerando que a soma dos Nox em um composto neutro é zero:
2x + 3(-2) = 0
2x - 6 = 0
2x = 6
x = +3.
Portanto, o ferro apresenta Nox = +3.
Questão 2
Na obtenção industrial do ferro em altos-fornos, o minério hematita (Fe₂O₃) é reduzido com coque (carbono) para produzir ferro metálico. Nesse processo, ocorrem importantes mudanças nos números de oxidação dos elementos envolvidos, caracterizando uma reação redox.
Na reação Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂, a variação do número de oxidação do ferro é:
a) De 0 para +3
b) De +2 para 0
c) De +3 para 0
d) De +3 para +2
Resposta: alternativa C
No Fe₂O₃, conforme calculado na questão anterior, o ferro tem Nox = +3. No produto, o Fe é metálico, portanto Nox = 0. Assim, o ferro sofre redução, com variação de +3 para 0.
Questão 3
O peróxido de hidrogênio (H₂O₂), conhecido como água oxigenada, é um agente oxidante e redutor utilizado em desinfecção e clareamento. Sua estrutura molecular apresenta uma ligação O-O única, o que confere características especiais ao número de oxidação do oxigênio nesse composto.
No H₂O₂, o número de oxidação do oxigênio é:
a) -2
b) -1
c) 0
d) +1
Resposta: alternativa B
Nos peróxidos, o oxigênio apresenta Nox = -1. Isso ocorre porque os dois átomos de oxigênio compartilham uma ligação simples e cada um recebe um elétron do hidrogênio.
Confirmação: H tem Nox = +1, então
2(+1) + 2x = 0
2 + 2x = 0
2x = -2
x = -1.
Questão 4
O íon permanganato (MnO₄⁻) é um forte agente oxidante utilizado em titulações redox e em processos de desinfecção de água. Sua intensa coloração violeta está relacionada à presença do manganês em alto estado de oxidação.
No íon MnO₄⁻, o número de oxidação do manganês é:
a) +2
b) +4
c) +5
d) +7
Resposta: alternativa D.
O oxigênio tem Nox = -2 e a carga total do íon é -1. Então:
x + 4(-2) = -1
x - 8 = -1
x = +7
Portanto, o manganês está no seu estado de oxidação máximo estável.
Questão 5
Na respiração celular aeróbica, ocorre a oxidação da glicose (C₆H₁₂O₆) para produção de energia. Nesse processo bioquímico fundamental, o carbono da glicose sofre aumento no seu número de oxidação, enquanto o oxigênio molecular (O₂) é reduzido.
Na molécula de glicose (C₆H₁₂O₆), considerando que o hidrogênio tem Nox = +1 e o oxigênio tem Nox = -2, o número de oxidação médio do carbono é:
a) -4
b) -2
c) 0
d) +2
Resposta: alternativa C
Cálculo:
6x + 12(+1) + 6(-2) = 0
6x + 12 - 12 = 0
6x = 0
x = 0
Portanto, na glicose, o carbono apresenta Nox médio igual a zero, indicando que está em estado intermediário de oxidação.
Questão 6
O cloro pode formar compostos com diversos números de oxidação, desde -1 no cloreto de sódio (NaCl) até +7 no ácido perclórico (HClO₄). Essa versatilidade torna o cloro importante em diversas aplicações industriais e no tratamento de água.
No composto HClO₄ (ácido perclórico), o número de oxidação do cloro é:
a) -1
b) +1
c) +3
d) +7
Resposta: alternativa D
H tem Nox = +1, O tem Nox = -2. Então:
+1 + x + 4(-2) = 0
1 + x - 8 = 0
x - 7 = 0
x = +7
Assim como no permanganato, o cloro atinge seu estado de oxidação máximo.
Questão 7
Na reação de deslocamento entre zinco metálico e solução de sulfato de cobre II, ocorre a seguinte transformação: Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s). Esta reação é espontânea e aproveitada na construção da pilha de Daniell.
Nessa reação, o agente redutor é o elemento que:
a) aumenta seu número de oxidação.
b) diminui seu número de oxidação.
c) mntém seu número de oxidação constante.
d) possui número de oxidação inicial igual a zero.
Resposta: alternativa A
O agente redutor é a espécie que sofre oxidação, ou seja, que perde elétrons e consequentemente aumenta seu número de oxidação. Nessa reação, o zinco passa de Nox = 0 para +2, sendo portanto o agente redutor.
Questão 8
O tetróxido de dinitrogênio (N₂O₄) é um gás utilizado como oxidante em combustíveis de foguetes. Esse composto apresenta uma estrutura interessante onde dois grupos NO₂ estão ligados entre si por uma ligação N-N.
No N₂O₄, considerando que o oxigênio tem Nox = -2, o número de oxidação do nitrogênio é:
a) +1
b) +2
c) +3
d) +4
Resposta: alternativa D
Cálculo:
2x + 4(-2) = 0
2x - 8 = 0
2x = 8
x = +4
Portanto, cada átomo de nitrogênio no N₂O₄ apresenta Nox = +4.
Para estudar mais: Número de oxidação (Nox): o que é, como calcular e exercícios
ALVES, Gustavo. Exercícios sobre número de oxidação (resolvidos e explicados). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-numero-de-oxidacao-resolvidos-e-explicados/. Acesso em:
