Questão 62 da FUVEST 2010

1ª fase

Na produção de combustível nuclear, o trióxido de urânio é transformado no hexafluoreto de urânio, como representado pelas equações químicas:

I. \ce{UO3(s) + H2(g) -> UO2(s) + H2O(g)}

II. \ce{UO2(s) + 4 HF(g) -> UF4(s) + 2 H2O(g)}

III. \ce{UF4(s) + F2(g) -> UF6(g)}

Sobre tais transformações, pode-se afirmar, corretamente, que ocorre oxirredução apenas em

  1. A
    I.
  2. B
    II.
  3. C
    III.
  4. D
    I e II.
  5. E
    I e III.
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Resolução comentada

Há oxirredução quando o Nox de algum elemento muda. Vamos calcular o Nox do urânio e dos demais elementos em cada equação.

Equação I: \ce{UO3 + H2 -> UO2 + H2O}

  1. No \ce{UO3}: x + 3(-2) = 0, logo U = +6.
  2. No \ce{UO2}: x + 2(-2) = 0, logo U = +4.
  3. O hidrogênio vai de 0 (\ce{H2}) para +1 (\ce{H2O}).

O U reduz e o H oxida: há oxirredução.

Equação II: \ce{UO2 + 4 HF -> UF4 + 2 H2O}

  1. U: +4 no \ce{UO2} e +4 no \ce{UF4} (F = -1), sem variação.
  2. H permanece +1, O permanece -2, F permanece -1.

Nenhum Nox muda: não há oxirredução (é apenas troca de O por F, reação de dupla troca).

Equação III: \ce{UF4 + F2 -> UF6}

  1. U: +4 em \ce{UF4} e +6 em \ce{UF6}, então oxida.
  2. F: 0 em \ce{F2} e -1 em \ce{UF6}, então reduz.

Há oxirredução.

Portanto, a oxirredução ocorre apenas em I e III.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana quem acha que a troca de O por F na equação II é oxirredução, sem calcular os Nox.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aesquece que em III o U passa de +4 para +6 e o F2 é reduzido.
  • Ba equação II não tem variação de Nox, então não é oxirredução.
  • Cignora que em I o U vai de +6 a +4 e o H2 é oxidado.
  • Dinclui a II, onde nenhum elemento muda de Nox, e exclui a III.

Assuntos: oxirredução, número de oxidação.

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