Faça o balanceamento e indique o agente redutor e o agente oxidante.
Passo 1
O enunciado fornece a reação (em solução aquosa, meio ácido aparente) e pede duas coisas: balancear a reação e indicar o agente redutor e o agente oxidante. As informações dadas são:
.
Queremos obter a equação estequiométrica balanceada e identificar qual espécie é reduzida e qual é oxidada.
Queremos obter a equação estequiométrica balanceada e identificar qual espécie é reduzida e qual é oxidada.
Passo 2
Vamos analisar as mudanças de oxidação (números de oxidação) para saber quem perde e quem ganha elétrons. Primeiro, calcule o número de oxidação do nitrogênio em
.
Em
:
- Cada hidrogênio tem número de oxidação
. - Somando os quatro hidrogênios dá
. - A molécula é neutra, logo a soma dos números de oxidação dos dois nitrogênios deve ser
, ou seja cada nitrogênio tem (em média).
Em(gás nitrogênio), cada nitrogênio tem número de oxidação .
Conclusão: cada átomo de N passa de
para
, ou seja perde
elétrons. Como há dois nitrogênios em
, a perda total é
elétrons por molécula de
. Portanto
é oxidada (doa elétrons).
Passo 3
Escrevemos a meia-reação de oxidação (mostrando claramente conservação de átomos e cargas) em meio ácido. Começamos com:
Equilibramos o hidrogênio adicionando
à direita (porque os 4 H do reagente precisam aparecer como íons H+):
Agora balanceamos a carga adicionando elétrons. Lado esquerdo carga
. Lado direito tem
(dos
), então para igualar precisamos de 4 elétrons no lado direito? Repare: ao oxidar, o nitrogênio perde elétrons, então os elétrons aparecem no lado direito. Assim:
Verificação: átomos — N:2 e H:4 ok; cargas — esquerda
, direita
. Meia-reação de oxidação pronta.
Passo 4
Agora a meia-reação de redução para mercúrio.
é reduzido a
metálico recebendo elétrons:
Verificação: carga esquerda
, direita
. Átomos Hg balanceados. Essa meia-reação fornece 2 elétrons por íon
.
Passo 5
Precisamos que o número de elétrons trocados seja o mesmo em ambas as meias-reações. A oxidação fornece
. A redução consome
. Multiplicamos a meia-reação de redução por
para obter
:
Multiplicando:
Passo 6
Somamos agora as duas meias-reações (oxidação + redução), cancelando os elétrons:
Oxidação:
Oxidação:
Redução (multiplicada por 2):
Somando termo a termo e cancelando
:
Vamos conferir rapidamente: átomos — Hg:2 ambos lados; N:2 ambos lados; H:4 (à direita como
) ok. Carga total: esquerda
; direita
. Tudo balanceado.
Passo 7
Identificação dos agentes:
- Quem é reduzido?
ganha elétrons e vira . Portanto é o agente oxidante (aceita elétrons). - Quem é oxidado?
perde elétrons e vira . Portanto é o agente redutor (dá elétrons).
Força motivadora: você já fez a parte mais chata — montar as meias-reações e igualar elétrons. Está indo bem — só lembrar: agente oxidante é quem oxida o outro (aceita elétrons), agente redutor é quem reduz o outro (doa elétrons).
Resposta
Agente redutor:
.
Agente oxidante: .
Agente oxidante: