Alternativa B
Para encontrar o número de oxidação do fósforo no fosfato de cálcio, precisamos aplicar as regras de determinação de NOx e garantir que a soma total seja zero, pois o composto é neutro.
Passo a Passo do Cálculo
- Identificar os elementos e suas fórmulas:
A fórmula dada é $Ca3(PO4)_2$. Isso significa que temos:
- 3 átomos de Cálcio ($Ca$)
- 2 grupos de Fosfato ($PO_4$), o que resulta em 2 átomos de Fósforo ($P$) e 8 átomos de Oxigênio ($O$).
- Conhecer os números de oxidação fixos:
- Cálcio ($Ca$): Pertence ao Grupo 2A (metais alcalino-terrosos), portanto seu NOx é sempre +2.
- Oxigênio ($O$): Na maioria dos compostos, exceto peróxidos, seu NOx é -2.
- Montar a equação da soma algébrica:
A soma dos NOx ponderados pelos seus índices deve ser igual a zero. Seja $x$ o NOx do Fósforo ($P$).
$$3 \cdot (+2) + 2 \cdot (x) + 8 \cdot (-2) = 0$$
- Resolver a equação:
Realize as multiplicações primeiro:
$$+6 + 2x - 16 = 0$$
Agrupe os termos numéricos ($+6$ e $-16$):
$$2x - 10 = 0$$
Passe o $-10$ para o outro lado da equação (mudança de sinal):
$$2x = +10$$
Divida por 2 para isolar o $x$:
$$x = \frac{+10}{2}$$
$$x = +5$$
Portanto, o número de oxidação do fósforo é +5.
Análise
- Compostos Neutros: A regra fundamental é que a soma dos NOx deve resultar em zero. Se fosse um íon (como $PO_4^{3-}$), a soma seria igual à carga do íon.
- Atenção aos Índices: Um erro comum é esquecer de multiplicar o NOx do oxigênio pela quantidade total de oxigênios (que é 8 neste caso, pois há dois grupos de $PO_4$). Outro erro comum é não considerar que há 2 átomos de fósforo, resultando em $2x$.
- Grupo Fosfato: O ânion fosfato ($PO_4^{3-}$) é muito comum. Se você soubesse que ele tem carga -3, poderia calcular apenas dentro dele: $x + 4(-2) = -3 \Rightarrow x - 8 = -3 \Rightarrow x = +5$. O resultado é o mesmo.
A alternativa correta é a B.