Balanceie as equações químicas abaixo:
\mathrm{HNO}_{3}+\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{Cl}_{2}+\mathrm{NO}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação de oxirredução entre ácido nítrico e ácido clorídrico:
\mathrm{HNO}_{3} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{Cl}_{2} + \mathrm{NO} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
O conteúdo é balanceamento de reações redox em meio ácido. Vamos usar o método das semi-reações para obter os coeficientes estequiométricos.

Passo 2

Identificamos os estados de oxidação:
  • No \mathrm{HNO}_{3}, o nitrogênio tem estado de oxidação +5 e passa a +2 em \mathrm{NO}: é redução.
  • No \mathrm{HCl}, o cloro tem estado -1 e passa a 0 em \mathrm{Cl}_{2}: é oxidação.

Passo 3

Escrevemos e balanceamos a semi-reação de redução \mathrm{NO}_{3}^{-}\to\mathrm{NO} em meio ácido:
\mathrm{NO}_{3}^{-} \rightarrow \mathrm{NO}.
Balanceando oxigênios com água e hidrogênios com prótons:
\mathrm{NO}_{3}^{-} \rightarrow \mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
\mathrm{NO}_{3}^{-} + 4\,\mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Agora ajustamos a carga com elétrons:
\mathrm{NO}_{3}^{-} + 4\,\mathrm{H}^{+} + 3\,e^{-} \rightarrow \mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.

Passo 4

Escrevemos e balanceamos a semi-reação de oxidação \mathrm{Cl}^{-}\to\mathrm{Cl}_{2} em meio ácido:
2\,\mathrm{Cl}^{-} \rightarrow \mathrm{Cl}_{2} + 2\,e^{-}.

Passo 5

Igualamos o número de elétrons trocados. A redução consome 3\,e^{-}, a oxidação produz 2\,e^{-}. Mínimo múltiplo comum é 6:
  • Multiplicamos a semi-reação de redução por 2.
  • Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 3.
Semireações ajustadas:
2\bigl(\mathrm{NO}_{3}^{-} + 4\,\mathrm{H}^{+} + 3\,e^{-} \rightarrow \mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\bigr)
3\bigl(2\,\mathrm{Cl}^{-} \rightarrow \mathrm{Cl}_{2} + 2\,e^{-}\bigr).

Passo 6

Somando-as e cancelando os elétrons:
2\,\mathrm{NO}_{3}^{-} + 8\,\mathrm{H}^{+} + 6\,e^{-} + 6\,\mathrm{Cl}^{-} \rightarrow 2\,\mathrm{NO} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + 3\,\mathrm{Cl}_{2} + 6\,e^{-}.
Cancelando os elétrons e reagrupando:
2\,\mathrm{NO}_{3}^{-} + 8\,\mathrm{H}^{+} + 6\,\mathrm{Cl}^{-} \rightarrow 2\,\mathrm{NO} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + 3\,\mathrm{Cl}_{2}.
Substituímos os íons pelos ácidos correspondentes:
  • 2\,\mathrm{NO}_{3}^{-}+2\,\mathrm{H}^{+} vem de 2\,\mathrm{HNO}_{3}.
  • 6\,\mathrm{Cl}^{-}+6\,\mathrm{H}^{+} vem de 6\,\mathrm{HCl}.
Isso gera a equação balanceada em compostos:

Resposta

2\,\mathrm{HNO}_{3} + 6\,\mathrm{HCl} \rightarrow 3\,\mathrm{Cl}_{2} + 2\,\mathrm{NO} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

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