O ponto de partida. O número de oxidação de um elemento numa espécie química é a carga que os seus átomos teriam se todas as ligações fossem iónicas, isto é, se os eletrões de cada ligação fossem atribuídos ao átomo mais eletronegativo. É uma contabilidade de eletrões, e segue regras simples:
- numa substância elementar (formada por um só elemento), o número de oxidação é 0;
- num composto, a soma dos números de oxidação de todos os átomos é 0 (num ião, é a carga do ião);
- os metais alcalinos (grupo 1), como o potássio, têm sempre número de oxidação +1 nos compostos.
A variação do número de oxidação é sempre final menos inicial: Δ=n.o.(produto)−n.o.(reagente).
1.º — o enxofre nos reagentes
Nos reagentes, o enxofre aparece como S(s), uma substância elementar: número de oxidação 0.
2.º — o enxofre nos produtos
Nos produtos, o enxofre está no K2S. O potássio vale +1 e há dois átomos de potássio; o composto é neutro:
2×(+1)+x=0⟹x=−2O enxofre fica com número de oxidação −2 — o que faz sentido: o enxofre (grupo 16) tem seis eletrões de valência e completa o octeto ganhando dois, como no ião sulfureto, S2−.
3.º — a variação
Δn.o.(S)=−2−0=−2O número de oxidação do enxofre diminui: o enxofre reduz-se (ganha eletrões) e atua como oxidante.
Resposta: opção (D) — −2.
o balanço de eletrões da reação inteira
Numa reação de oxidação-redução, os eletrões perdidos por quem se oxida são iguais aos ganhos por quem se reduz. Confirma com os outros elementos:
- nitrogénio: +5 no KNO3 (+1+x+3×(−2)=0) e 0 no N2 — reduz-se, Δ=−5 por átomo; com 2 átomos, −10;
- enxofre: 0→−2 — reduz-se, −2;
- carbono: 0 no C e +4 no CO2 — oxida-se, +4 por átomo; com 3 átomos, +12.
Ganhos: 10+2=12 eletrões; perdidos: 12 eletrões. Bate certo. Há dois oxidantes (o KNO3 e o S) e um redutor (o C).
a origem de cada opção errada
- (C) +2 — o valor absoluto certo, com o sinal trocado. É de quem faz «inicial menos final», ou de quem associa «combustão» a «oxidação» e conclui que o enxofre se oxida. Na combustão da pólvora, quem se oxida é o carbono; o enxofre reduz-se.
- (B) −1 — é de quem esquece o índice 2 do potássio no K2S: (+1)+x=0 dá x=−1.
- (A) +1 — o mesmo esquecimento do índice, com o sinal também trocado.
onde se perdem pontos
Item de escolha múltipla, e facultativo: dos oito itens facultativos da prova, só contam os quatro com melhor pontuação. Os 10 pontos são tudo ou nada.
- Esquecer os índices da fórmula química ao somar os números de oxidação: no K2S há dois átomos de potássio.
- Calcular a variação ao contrário. É sempre final menos inicial; uma diminuição do número de oxidação é uma variação negativa (redução).
- Partir do princípio de que, numa combustão, todos os reagentes se oxidam. Faz as contas a cada elemento.
- Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale 0 de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas opções, escolhe uma.
- 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 são claros: sem indicação inequívoca da versão, todos os 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
Substância elementar: 0. Composto neutro: a soma, com os índices, dá 0. Variação: final menos inicial — negativa é redução, positiva é oxidação. E confere sempre com o balanço de eletrões da reação inteira: os ganhos têm de igualar as perdas.