Question

(UFG GO)
A variação do número de oxidação pode
ser utilizada para se determinar os coeficientes dos reagentes e produtos de
uma equação química.



Observe a equação química
a seguir:


Au3P + AuCl3 + H2O -----> H3PO2 + Auo + HCl


a) identifique os reagentes oxidante e
redutor.


b) acerte os coeficientes pelo método de oxi-redução

Answer 1

a) Au3P + AuCl3 + H2O ⇒ H3PO2 + Au + HCl (eq. não balanceada)

Au → Ouro;
Cl  → Cloro;
P   → Enxofre...

Determinando os Nox' de cada composto:

No 1º composto, o Nox será simplesmente o nº de átomos do outro elemento, logo:

Au + e P 3- ...

No 2º composto, a mesma coisa:

Au 3+ e Cl -...

No 3º composto, Nox H = +1  e Nox O = -2 (pois não é peróxido)... 

No 4º composto, temos os íons H+ e PO2-, mas para calcular cada um separado lembramos que uma molécula é eletricamente neutra...

Sendo Nox H = +1 e Nox O = -2, vemos que há 3 hidrogênios e 2 oxigênios, logo o Nox total dos H será 3 * 1 = 3 e dois O será 2 * -2 = -4...

Precisamos que o somatório de cargas seja igual a 0, logo:
3+ x - 4 = 0  
-1 + x = 0
x = 1 ⇒ este é o Nox de P no 4º composto !

No 5º composto, elemento sozinho é eletricamente neutro, logo,            Nox Au = 0...

Por fim, no 6º, por ser um ácido, há H+ e consequente Cl-...
Ficou assim:

[Au3 (+) P (3-) ] + [Au (3+) Cl3 (-) ] + [H (+) O (2-) ] →
[H3 (+) P (+) O2 (2-) ] +  [Au (0) ]+ [H (+) Cl (-) ]  

Verificando os Nox, percebemos que o Au foi de 3+ para 0 e o P foi de 3- para +1...
Au: 3+ →   0 ⇒⇒⇒ Reduziu !
  P: 3-  → +1 ⇒⇒⇒ Oxidou   !

Quem reduz é agente oxidante e quem oxida é agente reduz (pois um "força" o outro a fazer o processo inverso)...   
Logo, se Au reduziu é agente oxidante e se P oxidou é agente redutor.

a) Oxidante : Ouro (Au) e Redutor : P (Enxofre)...

b) Calcula-se assim:
 Coeficiente ⇒ Número de átomos inicial * nº de elétrons ganhos / perdidos

Inicialmente, há 4 Au, que vão de 3+ para 0 pois recebem 3 elétrons...
logo, o seu coeficiente será 4 * 3 = 12 ...(A)

Inicialmente, Há 1 P, que vão -3 para +1 pois perde 4 elétrons, logo, o seu coeficiente será  1 * 4 =  4...(B)

Simplificando os coeficientes, (12 e 4), chegamos em 3 (A) e 1 (B)...  Agora, invertemos os coeficientes ! 
Ou seja, o coeficiente B (1) irá para o Au e o coeficiente A (3) irá para o P...

Por causa dessa equação em si, colocarei o coef. do Au em um dos reagentes e o do P em um dos produtos, mas não há ordem específica, contanto que faça sentido.
Lembrando que Au → 1 e P → 3...
 
Au3P + 1 AuCl3 + H2O ⇒  3 H3PO2 +  Au + HCl (não balanceada ainda)...

Balanceando, chegamos em:

3 Au3P + AuCl3 + 6 H2O ⇒ 3 H3PO2 +  10 Au + 3 HCl