Um dos principais mecanismos de degradação de compostos orgânicos (aqui representado pela forma genérica de…

Questão

Um dos principais mecanismos de degradação de compostos orgânicos (aqui representado pela forma genérica de hidrato de carbono “CH2O”) em ambientes na ausência de oxigênio é expresso pela equação química não-balanceada abaixo: CH2O + SO4(2-) + H+ ? CO2 + HS- + H2O ?Gº = -25,5 kJ.mol-1 Com base nas informações fornecidas, considere as seguintes afirmativas: 1. O agente oxidante da reação é SO4(2-). 2. O agente redutor da reação é H+. 3. O número de oxidação do elemento enxofre no íon HS- é igual a +2. 4. A reação acima é espontânea, de acordo com a lei de Gibbs. 5. A equação corretamente balanceada é: 2CH2O + SO4(2-) + H+ ? 2CO2 + HS- + 2H2O. Assinale a alternativa correta. (UFPR 2011)

1. A) Somente as afirmativas 3 e 5 são verdadeiras.
2. B) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
3. C) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
4. D) Somente as afirmativas 1, 4 e 5 são verdadeiras.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Determine os números de oxidação. No CH2O, o H é +1 (2 átomos, total +2) e o O é -2, logo o C é 0. No CO2, o C é +4. Portanto o carbono sofre oxidação (perde 4 elétrons por átomo) e o CH2O é o agente redutor. No SO4(2-), o S é +6 (4 O de -2 somam -8, o íon tem carga -2). No HS-, o H é +1 e a carga total é -1, então o S é -2. O enxofre sofre redução (ganha 8 elétrons) e o SO4(2-) é o agente oxidante.
2. Analise as afirmativas. A afirmativa 1 é verdadeira, pois o SO4(2-) é o agente oxidante. A afirmativa 2 é falsa, pois o H+ não muda de número de oxidação; o agente redutor é o CH2O. A afirmativa 3 é falsa, pois o S no HS- é -2, e não +2. A afirmativa 4 é verdadeira, pois ΔG° negativo (-25,5 kJ/mol) indica que a reação é espontânea.
3. Balanceie a equação pelo método do íon-elétron. Os elétrons se igualam: 2 CH2O perdem 8 elétrons e 1 SO4(2-) ganha 8 elétrons. Use 2 CH2O, 1 SO4(2-), x H+, 2 CO2, 1 HS- e 2 H2O. A carga exige -2 + x = -1, logo x = 1. Conferindo: H = 5 à esquerda (4 + 1) e 5 à direita (1 + 4); O = 6 de cada lado. A equação 2CH2O + SO4(2-) + H+ → 2CO2 + HS- + 2H2O está correta, e a afirmativa 5 é verdadeira.
4. Conclusão. São verdadeiras as afirmativas 1, 4 e 5, o que corresponde à alternativa D, gabarito oficial. As alternativas erradas são: A (afirma a 3, que é falsa, e exclui a 1 e a 4); B (afirma a 3, que é falsa, e exclui a 5); C (afirma a 2 e a 3, ambas falsas, e exclui a 4 e a 5).

💡 Dica: Analise os agentes oxidante e redutor, calcule números de oxidação e verifique o balanceamento da equação.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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