Balancear as equações abaixo que ocorrem em meio aquoso ácido.
Passo 1
O enunciado dá a reação que ocorre em meio aquoso ácido e pede para balanceá‑la:
Informações relevantes fornecidas:
- Reagentes:
e . - Produtos:
e . - Meio: aquoso e ácido (portanto, é permitido usar
, e nas etapas de balanceamento por semi‑reações).
O objetivo é balancear átomos e cargas elétricas.
Passo 2
Identificar mudanças de oxidação (para saber quem é oxidado e quem é reduzido).
- Para o nitrogênio:
- Em
: seja a oxidação do N. Temos , logo . - Em
: seja a oxidação do N. Temos , logo . - Portanto o N vai de
para : é oxidado (perde elétron por átomo de N).
- Em
- Para o cloro:
- Em
: seja a oxidação do Cl. Temos (porque e ), logo . - Em
: Cl tem oxidação . - Portanto o Cl vai de
para : é reduzido (ganha elétrons por átomo de Cl).
- Em
Conclusão: N é oxidado (doa
e^-), Cl é reduzido (recebe
e^-). Para balancear elétrons será preciso igualar números de elétrons trocados.
Passo 3
Escrever as semi‑reações (apenas as espécies que mudam):
- Semi‑reação de oxidação (nitrogênio):
- Semi‑reação de redução (cloro):
Passo 4
Balancear átomos de O e H usando
e
, porque o meio é ácido.
- Oxidação:
. - O: esquerda
, direita → falta 1 O à esquerda → adicionar à esquerda: - H: esquerda agora tem
H (da ), direita não tem H → adicionar à direita:
- O: esquerda
- Redução:
. - O: esquerda
, direita → adicionar à direita: - H: esquerda tem
H (de ), direita tem H (de ) → adicionar à esquerda:
- O: esquerda
Passo 5
Balancear cargas adicionando elétrons
.
- Oxidação (após ajuste de O e H):
Cargas: esquerda ; direita . Para igualar, adicionar à direita (elétron aparece no lado da oxidação): - Redução (após ajuste de O e H):
Cargas: esquerda ; direita . Para igualar, adicionar à esquerda (elétrons no lado da redução):
Passo 6
Igualar o número de elétrons trocados e somar as semi‑reações.
- A oxidação produz
por ; a redução consome . Multiplicar a semi‑reação de oxidação por : - Somar com a semi‑reação de redução:
- Ao somar, cancelar
dos dois lados. Depois cancelar espécies que aparecem em ambos os lados: - Água:
(esq) e (dir) → sobra à esquerda. - Íons
: (dir) e (esq) → sobra à direita.
- Água:
Resultado da soma:
Passo 7
Verificação rápida (átomos e carga):
- Nitrogênio: esquerda
, direita . - Cloro: esquerda
, direita . - Oxigênio: esquerda
; direita . - Hidrogênio: esquerda
; direita (em ). - Carga: esquerda
; direita .
Tudo confere: átomos e cargas balanceados.