Em condições apropriadas, o nitrogênio e o carbono, contidos respectivamente na atmosfera e no carvão, podem se oxidar.
Escreva uma equação química da reação do nitrogênio com o oxigênio gasoso, indicando os números de oxidação do nitrogênio no reagente e no(s) produto(s).
N2+O2 NO2

Passo 1

Beleza! O enunciado pede para escrever a equação química da reação entre o nitrogênio (N₂) e o oxigênio (O₂) formando dióxido de nitrogênio (NO₂), e ainda mostrar os números de oxidação do nitrogênio antes e depois. Isso é um exercício de química básica sobre:
  • números de oxidação (NOX)
  • balanceamento de equações químicas
Para resolver você vai precisar:
  1. Saber as regras de NOX (elementos livres têm NOX = 0, oxigênio em compostos costuma ser –2, etc.).
  2. Saber balancear equações (conservar o número de átomos de cada elemento).

Passo 2

Vamos atribuir os números de oxidação (NOX) de cada elemento:
  • No N₂, o nitrogênio está na forma elementar, logo NOX(N) = 0.
  • No O₂, o oxigênio também está na forma elementar, logo NOX(O) = 0.
  • No NO₂, o oxigênio costuma ser –2. São dois oxigênios, total –4. Como a molécula é neutra, o nitrogênio deve ser +4 para que (+4) + 2·(–2) = 0.
    • NOX(N em NO₂) = +4
    • NOX(O em NO₂) = –2

Passo 3

Agora, vamos balancear a equação. Começamos com a forma bruta:
N2 + O2 NO2
1. Contamos N: 2 átomos no reagente (N₂), mas só 1 átomo por molécula de NO₂. Então precisamos de 2 NO₂ pra ter 2 nitrogênios no produto.
2. Escrevemos:
N2 + O2 2,NO2
  1. Agora conferimos os oxigênios: no produto temos 2·2 = 4 átomos de O. Então, do lado dos reagentes, precisamos de 2 O₂ (porque 2·2 = 4): N2 + 2,O2 ;longrightarrow; 2,NO2
Pronto, agora ambos os lados têm 2 nitrogênios e 4 oxigênios.

Resposta

Equação balanceada com números de oxidação do nitrogênio:
boxedN2;( Nox 0)+2,O2;( Oox 0);longrightarrow;2,NO2;( Nox +4,; Oox -2)

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