A incompatibilidade entre reagentes químicos tem sido a causa de muitos acidentes domésticos e intoxicações por parte daqueles que os utilizam ou que ficam potencialmente expostos a eles. Um exemplo cotidiano é a mistura indevida de produtos de limpeza à base de amônia com aqueles à base de cloro. Abaixo, há algumas equações químicas que representam possíveis reações que acontecem quando estes produtos são misturados entre si (equações de I a III); quando seus produtos interagem entre si (equação IV), e quando interagem com o oxigênio atmosférico (equação V). Os valores de eletronegatividade do nitrogênio e do cloro são, respectivamente, 3,0 e 3,2.
I. 3 NaOCl(aq) + NH3(aq) → 3 NaOH(aq) + NCl3(g)
II. NaOCl(aq) + 2 NH3(aq) → N2H4(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)
III. NH3(aq) + NaOCl(aq) → NaOH(aq) + NH2Cl(aq)
IV. 2 NH2Cl(aq) + N2H4(g) → 2 NH4Cl(aq) + N2(g)
V. N2H4(g) + O2(g) → N2(g) + 2 H2O(g)
Com base nas informações e nas reações, assinale a alternativa correta.
A formação do composto N2H4(g), mostrado na reação II, em grande quantidade e em um ambiente fechado não traz nenhum malefício à pessoa exposta a ele, pois os produtos da reação (V) são compostos já presentes no ar atmosférico.
No composto tricloreto de nitrogênio, formado na reação I, o número de oxidação do nitrogênio é +3. Sendo o nitrogênio bastante eletronegativo, sua toxicidade está relacionada à reatividade desse composto, que tende a reagir de maneira a formar outras substâncias cujos estados de oxidação do nitrogênio sejam mais baixos que o estado inicial +3, ou seja, mais energeticamente compatíveis com a alta eletronegatividade do nitrogênio.
A mistura entre os compostos à base de hipoclorito e amônia leva à formação de produtos com maior poder de limpeza e pouco perigosos, e, portanto, pode ser efetuada sem maiores problemas no cotidiano.
O estado de oxidação do N no composto N2H4 é -1, e na reação V, o composto N2H4 age como redutor. Já na reação IV, a substância N2H4 age como oxidante.
O estado de oxidação do átomo de Cl nas substâncias NaOCl, NCl3, NaCl e NH2Cl é, respectivamente: +1, +1, -1 e -1.