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Numa balança improvisada, feita com um cabide, como mostra a figura abaixo, nos recipientes (A e B) foram colocadas quantidades iguais de um mesmo sólido, que poderia ou ser palha de ferro ou ser carvão.
Foi ateado fogo à amostra contida no recipiente B. Após cessada a queima, o arranjo tomou a seguinte disposição:
A) Considerando o resultado do experimento, decida se o sólido colocado em A e B era palha de ferro ou carvão. Justifique.
B) Escreva a equação química da reação que ocorreu.

Minha dúvida é com relação à letra B. Eu fiz a reação e cheguei na seguinte conclusão:

[tex3]1^{\circ})\ Fe^{2+}+O_2^{2+}\rightarrow FeO_2\\\therefore\ Fe+O_2\rightarrow FeO_2[/tex3]

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[tex3]1^{\circ})\ Fe^{2+}+O_2^{2+}\rightarrow FeO_2\\\therefore\ Fe+O_2\rightarrow FeO_2[/tex3]

Por que a minha reação está errada?

Veja, na balança há palha de aço, portanto há ferro metálico: [tex3]Fe^o[/tex3]

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[tex3]Fe^o[/tex3]

.
A reação é feita com o gás oxigênio do ar: [tex3]O_2[/tex3]

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[tex3]O_2[/tex3]

enão com o íon peróxido [tex3]O_2^{-2}[/tex3]

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[tex3]O_2^{-2}[/tex3]

. Note que ainda, sua reação foi escrita com a carga positiva para o oxigênio.
Durante o processo reacional, teremos uma reação de óxido-redução, ou seja, o ferro oxida-se transformando-se no íon
[tex3]Fe^{2+}; \ Fe^{3+}[/tex3]

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[tex3]Fe^{2+}; \ Fe^{3+}[/tex3]

ou num óxido misto, enquanto que o oxigênio se reduz, formando o íon acima descrito; mas essas espécies são intermediárias, pois a reação, por exemplo, não ocorre em meio aquoso.

Espero ter ajudado!

Entendi, muito obrigado, Valdecir. Quanto ao íon [tex3]O_2^{2+}[/tex3]

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[tex3]O_2^{2+}[/tex3]

foi erro de digitação.