Faça o balanceamento a seguir, mostrando os NOX e as espécies oxidantes e redutoras das reações químicas abaixo:
Fe2 O3+C CO2+Fe

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício é sobre uma reação de oxirredução:
Fe2O3 + C ;longrightarrow; CO2 + Fe
Conteúdo: balanço de reação redox pelo método dos números de oxidação e identificação do agente oxidante e do agente redutor. Precisamos:
  1. Atribuir números de oxidação (NOX) a cada átomo.
  2. Ver quem perde elétron (oxida) e quem ganha (reduz).
  3. Fazer o balanceamento usando as variações de NOX.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar os NOX de tudo:
  • Em &Fe2O3: ;Fe^+3,;O^-2 &C,(grafite): ;0 &CO2: ;C^+4,;O^-2 &Fe,(metálico): ;0 :
    • Oxigênio (O) é quase sempre .
    • Então 3 O dão . Para a molécula ser neutra, 2 Fe têm que totalizar , ou seja, cada Fe é .
  • No carbono elementar (grafite), NOX = 0.
  • No : O é , cada CO₂ tem 2 O somando , logo C é .
  • No ferro metálico , NOX = 0.
Resumindo:
á

Passo 3

Agora, quem mudou de NOX?
  • O Fe foi de em para em . Ele ganhou elétrons → redução.
  • O C foi de (grafite) para em . Ele perdeu elétrons → oxidação.
Logo:
• Agente oxidante = (faz o C perder elétrons)
• Agente redutor = (faz o Fe ganhar elétrons)

Passo 4

Vamos balancear pelo método das variações de NOX:
  1. Variação do Fe: de Fe2O3 + tfrac32,C ;longrightarrow; tfrac32,CO2 + 2,Fe para 2,Fe2O3 + 3,C ;longrightarrow; 3,CO2 + 4,Fe → cada Fe ganha 3 e⁻. Como na fórmula tem 2 Fe, total de elétrons ganhos = e⁻.
  2. Variação do C: de para → cada C perde 4 e⁻.
Para cancelar elétrons, ajustamos coeficientes:
  • Se 1 átomo de C perde 4e⁻, para chegar a 6e⁻ (que o Fe vai ganhar) precisamos de átomos de C.
  • Então a equação “semi-balanceada” fica:
  1. Para eliminar frações, multiplica tudo por 2:
Confere:
  • Fe: no reagente e 4 no produto.
  • C: 3 no reagente e 3 em .
  • O: no reagente e no produto.

Resposta

Equação balanceada:
boxed2,Fe2O3 + 3,C ;longrightarrow; 3,CO2 + 4,Fe
Agente oxidante:
Agente redutor:

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