Determine os balanceamentos das reaçōes abaixo, nos respectivos meios, pelo método do número de oxidaçăo ou pelo método das semi-reaçōes: (2,0)
NiO2 ^++NO Ni^+2+(NO3)^- (Meio Ácido)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para balancear a reação química abaixo em meio ácido:
NiO2^+ + NO Ni^+2 + (NO3)^-
Vamos usar o método das semi-reações, que é ótimo para reações de oxidação e redução. Para isso, precisamos identificar quais espécies estão sendo oxidadas e reduzidas, ajustar os elétrons e, finalmente, balancear os átomos e a carga.

Passo 2

Primeiro, vamos atribuir números de oxidação a cada elemento para ver quem está perdendo ou ganhando elétrons.
  • NiO2^+:
    • O oxigênio geralmente tem -2.
    • Vamos chamar o número de oxidação do Ni de x.
    • Então, x + 2(-2) = +1 Rightarrow x = +5.
  • NO:
    • O oxigênio é -2.
    • Nitrogênio: x + (-2) = 0 Rightarrow x = +2.
  • Ni^+2:
    • O níquel está com +2.
  • NO3^-:
    • O oxigênio é -2.
    • Nitrogênio: x + 3(-2) = -1 Rightarrow x = +5.
Então, o Ni vai de +5 para +2 (redução) e o N vai de +2 para +5 (oxidação).

Passo 3

Agora, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução.
Oxidação (Nitrogênio indo de +2 para +5):
NO NO3^-
Redução (Níquel indo de +5 para +2):
NiO2^+ Ni^+2

Passo 4

Vamos balancear cada semi-reação separadamente. Começamos balanceando os átomos que não são H ou O.
Oxidação:
Nitrogênio já está balanceado (1 em ambos os lados).
Redução:
Níquel já está balanceado (1 em ambos os lados).

Passo 5

Agora, balanceamos os átomos de oxigênio adicionando H2O.
Oxidação:
Lado direito tem 3 O, lado esquerdo tem 1 O. Então adicionamos 2 H2O no lado esquerdo.
NO + 2H2O NO3^-
Redução:
Lado esquerdo tem 2 O, lado direito tem 0 O. Adicionamos 2 H2O no lado direito.
NiO2^+ Ni^+2 + 2H2O

Passo 6

Em meio ácido, balanceamos os hidrogênios adicionando H^+.
Oxidação:
Lado esquerdo tem 4 H, lado direito tem 0. Adicionamos 4 H^+ no lado direito.
NO + 2H2O NO3^- + 4H^+
Redução:
Lado direito tem 4 H, lado esquerdo tem 0. Adicionamos 4 H^+ no lado esquerdo.
NiO2^+ + 4H^+ Ni^+2 + 2H2O

Passo 7

Agora, balanceamos as cargas adicionando elétrons ( e^-).
Oxidação:
Lado esquerdo tem carga 0 (NO) + 0 (H₂O) = 0.
Lado direito tem -1 (NO₃⁻) + 4(+1) (H⁺) = +3.
Para equilibrar, adicionamos 3 elétrons no lado direito.
NO + 2H2O NO3^- + 4H^+ + 3e^-
Redução:
Lado esquerdo tem +1 (NiO₂⁺) + 4(+1) (H⁺) = +5.
Lado direito tem +2 (Ni²⁺) + 0 (H₂O) = +2.
Precisamos reduzir a carga em 3, então adicionamos 3 elétrons no lado esquerdo.
NiO2^+ + 4H^+ + 3e^- Ni^+2 + 2H2O

Passo 8

Agora, ajustamos para que o número de elétrons seja igual em ambas as semi-reações. Ambas já têm 3 elétrons, então podemos somar diretamente.
NO + 2H2O + NiO2^+ + 4H^+ + 3e^- NO3^- + 4H^+ + 3e^- + Ni^+2 + 2H2O
Os elétrons e os H^+ que aparecem dos dois lados se cancelam:
NiO2^+ + NO + 2H2O Ni^+2 + NO3^- + 2H2O

Passo 9

Finalmente, simplificamos os termos que aparecem dos dois lados. As moléculas de água (H₂O) estão em ambos os lados na mesma quantidade, então podemos cancelá-las.
NiO2^+ + NO Ni^+2 + NO3^-

Resposta

A reação balanceada em meio ácido é:
NiO2^+ + NO Ni^+2 + NO3^-

Exercícios relacionados