O ponto de partida. O número de oxidação é a carga que um átomo teria se os eletrões de cada ligação fossem atribuídos, por inteiro, ao átomo mais eletronegativo. É uma ferramenta de contabilidade de eletrões, e decide-se por regras simples:
- num átomo de uma substância elementar (N2, H2, Fe…), o número de oxidação é 0 — os átomos são iguais e nenhum fica com os eletrões do outro;
- o hidrogénio ligado a não metais tem número de oxidação +1;
- numa molécula neutra, a soma dos números de oxidação de todos os átomos é 0.
Uma oxidação é um aumento do número de oxidação (perda de eletrões); uma redução é uma diminuição (ganho de eletrões). E os nomes das espécies são dados pelo que provocam na outra: o oxidante é a espécie que oxida a outra e, para isso, é reduzida (ganha eletrões); o redutor reduz a outra e é oxidado.
1.º — o número de oxidação do nitrogénio no N2
O N2 é uma substância elementar: n.o.(N)=0.
2.º — o número de oxidação do nitrogénio no NH3
Cada hidrogénio tem +1 e a molécula é neutra:
x+3×(+1)=0⟹x=−33.º — a variação e o papel do N2
A variação é sempre final menos inicial, na reação direta (do N2 para o NH3):
Δn.o.(N)=−3−0=−3O número de oxidação do nitrogénio diminui: o N2 é reduzido — ganha eletrões, que lhe são cedidos pelo H2. A espécie que é reduzida é o oxidante.
Resposta: opção (C) — −3, sendo o N2 o oxidante.
os eletrões batem certo
O hidrogénio passa de 0 (no H2) para +1 (no NH3): é oxidado, e o H2 é o redutor. Faz a contabilidade com os coeficientes da equação: os 2 átomos de nitrogénio de uma molécula de N2 ganham 2×3=6 eletrões; os 6 átomos de hidrogénio de 3 moléculas de H2 perdem 6×1=6 eletrões. Os eletrões ganhos igualam os cedidos — como tem de ser numa reação de oxidação-redução.
a origem de cada opção errada
- (A) +3, sendo o N2 o oxidante — calculou a variação ao contrário (inicial menos final) e, ainda assim, escolheu o papel certo. É uma opção incoerente: com um aumento do número de oxidação, o N2 seria oxidado e, portanto, redutor.
- (B) +3, sendo o N2 o redutor — é a descrição da reação inversa (a decomposição do NH3, em que o nitrogénio passa de −3 a 0). Também a apanha quem atribui ao nitrogénio do NH3 o número de oxidação +3, esquecendo que o hidrogénio é que é positivo.
- (D) −3, sendo o N2 o redutor — acerta na variação e troca os nomes: pensa que a espécie que «é reduzida» é o «redutor». O nome diz o que a espécie faz à outra, não o que lhe acontece.
onde se perdem pontos
Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os 10 pontos vêm inteiros ou não vêm — não há crédito parcial, e errar não desconta.
É um dos oito itens facultativos da prova: só contam para a classificação final os quatro facultativos com melhor pontuação. Isso não é razão para o deixar em branco — um branco vale 0 e entra na escolha dos melhores como qualquer outro.
- Trocar oxidante com redutor. É a armadilha central do item. Fixa: o oxidante é reduzido; o redutor é oxidado.
- Calcular a variação ao contrário. Variação é sempre final menos inicial, no sentido da reação que o enunciado indica (aqui, a direta).
- Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale 0 de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas hipóteses, responde.
- Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
- Não indicar a versão da prova. Os critérios gerais são claros: sem indicação inequívoca da versão, todas as respostas aos itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.
a regra a fixar
Calcula o número de oxidação do elemento nos dois lados (substância elementar =0; soma nula numa molécula neutra), faz final − inicial, e lê o sinal: diminui → é reduzido → é o oxidante; aumenta → é oxidado → é o redutor. Confirma com a outra espécie: tem de fazer o papel oposto, com o mesmo número de eletrões transferidos.