Descreva a equação global balanceada e no sentido espontâneo a partir dos pares abaixo:
O2 / H2 O (E^circ=1,23 V)
e NO3 / NO
(E^circ=0,96 V)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente montar a equação global balanceada de uma reação redox que ocorre de forma espontânea, usando os pares redox fornecidos:
  • O2 / H2O com potencial padrão E^circ=1,23 V
  • NO3^- / NO com potencial padrão E^circ=0,96 V
Vamos precisar entender sobre potenciais de eletrodo e como balancear reações redox usando esses potenciais.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar qual dos dois pares atua como agente oxidante e qual como agente redutor. O potencial padrão ( E^circ) nos diz a tendência de uma espécie ganhar elétrons (ser reduzida). Quanto maior o E^circ, mais forte é o agente oxidante.
Aqui, O2 / H2O tem E^circ=1,23 V e NO3^- / NO tem E^circ=0,96 V. Como 1,23 V > 0,96 V, o par O2 / H2O será o agente oxidante (será reduzido) e o par NO3^- / NO será o agente redutor (será oxidado).

Passo 3

Vamos escrever as meias-reações de redução e oxidação:
Redução (agente oxidante):
O2 + 2 H2O + 4 e^- 4 OH^-
Oxidação (agente redutor):
NO3^- + 4 H^+ + 3 e^- NO + 2 H2O

Passo 4

Agora, precisamos igualar o número de elétrons nas duas meias-reações para que eles se cancelem quando somarmos as duas. O mínimo múltiplo comum entre 4 e 3 é 12. Então, multiplicamos a reação de redução por 3 e a de oxidação por 4:
Redução multiplicada por 3:
3O2 + 6 H2O + 12 e^- 12 OH^-
Oxidação multiplicada por 4:
4NO3^- + 16 H^+ + 12 e^- 4NO + 8 H2O

Passo 5

Agora, somamos as duas meias-reações:
3O2 + 6 H2O + 12 e^- + 4NO3^- + 16 H^+ + 12 e^- 12 OH^- + 4NO + 8 H2O
Os elétrons se cancelam:
3O2 + 6 H2O + 4NO3^- + 16 H^+ 12 OH^- + 4NO + 8 H2O

Passo 6

Vamos simplificar a equação, eliminando a água ( H2O) que aparece dos dois lados:
3O2 + 4NO3^- + 16 H^+ 12 OH^- + 4NO
Podemos simplificar dividindo todos os coeficientes por 4:
34O2 + NO3^- + 4 H^+ 3 OH^- + NO
Para evitar frações, multiplicamos todos os termos por 4:
3O2 + 4NO3^- + 16 H^+ 12 OH^- + 4NO

Resposta

A equação global balanceada no sentido espontâneo é:
3, O2 + 4, NO3^- + 16, H^+ 12, OH^- + 4, NO

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