A obtenção industrial de peróxido de hidrogênio (H2O2) é um exemplo de reação em que um dos reagentes pode ser…

Questão

A obtenção industrial de peróxido de hidrogênio (H2O2) é um exemplo de reação em que um dos reagentes pode ser completamente recuperado. Essa transformação se processa em duas etapas, nas quais ocorrem as reações de oxi-redução mostradas a seguir: [Imagem com as reações químicas: Etapa I - Antraquinona + H2 (catalisador) ? 9,10-Dihidroxiantraceno; Etapa II - 9,10-Dihidroxiantraceno + O2 ? H2O2 + Antraquinona] De acordo com as reações apresentadas, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Na primeira etapa, a antraquinona é reduzida. ( ) O 9,10-dihidroxiantraceno é um agente oxidante na segunda etapa. ( ) O oxigênio molecular é oxidado por 2 elétrons na segunda etapa. ( ) Os átomos de oxigênio presentes no par antraquinona/9,10-dihidroxiantraceno não sofrem alteração no NOX nas etapas 1 e 2. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. (UFPR 2013)

1. A) V – V – F – F.
2. B) V – V – V – F.
3. C) V – F – F – V.
4. D) F – V – V – F.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o número de oxidação (NOX) do oxigênio nas espécies. Na antraquinona, o oxigênio dos grupos C=O tem NOX -2. No 9,10-dihidroxiantraceno, o oxigênio dos grupos OH também tem NOX -2, pois o hidrogênio ligado a ele tem NOX +1. No O2, o NOX é 0, e no H2O2 ele é -1.
2. Analise a Etapa I. A antraquinona recebe H2 (hidrogênio ligado a carbono, ganho de H), o que caracteriza redução. Logo, a primeira afirmativa é VERDADEIRA.
3. Analise a Etapa II. O 9,10-dihidroxiantraceno perde hidrogênio ao se transformar em antraquinona, ou seja, sofre oxidação. Assim, ele é o agente redutor, e não o agente oxidante. A segunda afirmativa é FALSA.
4. Analise o O2 na Etapa II. Cada átomo de oxigênio passa de NOX 0 para -1 no H2O2, ou seja, ganha 1 elétron. Como a molécula tem 2 átomos, são 2 elétrons recebidos por O2. Portanto, o O2 é reduzido, e não oxidado. A terceira afirmativa é FALSA.
5. Verifique o NOX do oxigênio no par. Como vimos no Passo 1, o oxigênio está em -2 tanto na antraquinona quanto no 9,10-dihidroxiantraceno, então não há variação. A quarta afirmativa é VERDADEIRA.
6. Sequência de cima para baixo: V, F, F, V, que corresponde à alternativa C.
7. Por que as demais estão erradas: a alternativa A afirma que o dihidroxiantraceno é oxidante, o que contraria o Passo 3. A alternativa B afirma que o O2 é oxidado por 2 elétrons, o que contraria o Passo 4. A alternativa D afirma que a antraquinona é oxidada na Etapa I, o que contraria o Passo 2.

💡 Dica: Analise as reações de oxi-redução para identificar agentes oxidantes e redutores.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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