(Fuvest 2018)
Considere estas três reações químicas realizadas por seres vivos:
I. Fotossíntese 6 H2O + 6 CO2 ➙ 6 O2 + C6H12O6
II. Quimiossíntese metanogênica CO2 +4H2 ➙ CH4 +2H2O
III. Respiração celular 6 O2 + C6H12O6 ➙ 6 H2O + 6 CO2
A mudança no estado de oxidação do elemento carbono em cada reação e o tipo de organismo em que a reação ocorre são:
O oxigênio sempre possui nox -2 (exceto nos peróxidos e superóxidos, onde possui o nox -1 e -1/2 respectivamente).
Peróxidos: substâncias binárias, isto é, formadas por dois elementos químicos diferentes, um deles é o oxigênio.
O outro elemento químico deve ser:
da família IA
da família IIA
zinco (Zn)
prata (Ag)
hidrogênio, um peróxido muito conhecido é o H2O2
Superóxidos: compostos iônicos binários formados por metais alcalinos ou alcalinos terrosos + oxigênio.
H sempre possui nox +1 (exceto nos hidretos, onde possui o nox -1).
Hidretos: compostos binários, ou seja, possuem dois elementos químicos, um deles é o hidrogênio sendo este o elemento químico mais eletronegativo com a carga -1.
Agora vamos analisar as equações.
Equação I
Lado esquerdo:
Em CO2, são 2 átomos de O cada um com carga -2, a soma das cargas dos átomos de O é -4.
A carga da molécula deve ser 0.
Qual é a carga do C para neutralizar a carga negativa dos átomos de oxigênio ?
x -4 = 0, x é a carga do átomo de C, 0 é a carga da molécula
x = +4 carga do C em CO2
Lado direito da equação:
Em C6H12O6, são 6 átomos de O cada um com carga -2, a soma das cargas dos átomos de O é -12.
12 átomos de H, soma das cargas dos hidrogênios +12
A carga da molécula deve ser 0.
Qual é a carga dos átomos de C que quando somado à carga dos átomos de O neutralizam a carga positiva dos átomos de H ?
6x +12 -12 = 0, x carga do átomo de C, 6x porque são 6 átomos, 0 é a carga da molécula
x = 0 carga do C em C6H12O6
A carga do C era +4 e passou para 0, nox reduziu.
Fotossíntese, seres autotróficos.
Equação II
Lado esquerdo:
O nox do C em CO2 já foi calculado.
Lado direito:
CH4, são 4 átomos de H cada um com carga +1, a soma das cargas dos átomos de H é +4.
A carga da molécula deve ser 0.
Qual é a carga do C para neutralizar a carga positiva dos átomos de H ?
x +4 = 0, x é a carga do átomo de C, 0 é a carga da molécula
x = -4 carga do C em CH4
A carga do C era +4 e passou para -4, nox reduziu.
Quimiossíntese metanogênica, autotrófico
Equação III
Lado esquerdo:
O nox do C em C6H12O6 já foi calculado.
Lado direito da equação:
O nox do C em CO2 já foi calculado.
A carga do C era 0 e passou para +4, perdeu elétrons, oxidou
Hetero e autotróficos .
