Faça o balanceamento a seguir, mostrando os NOX e as espécies oxidantes e redutoras das reações químicas abaixo:
C+HNO3 NO2+H2 O+CO2

Passo 1

O enunciado pede para balancear esta reação redox em meio ácido:
C + HNO3 NO2 + H2O + CO2
Conteúdo: balanceamento por semirreações em meio ácido (redox). Vamos precisar de:
  • Determinar os números de oxidação (NOX) de C e de N;
  • Identificar quem é agente oxidante e quem é agente redutor;
  • Escrever semirreações de oxidação e de redução;
  • Balancear átomos e cargas (com , e elétrons);
  • Combinar as semirreações para chegar à equação final.

Passo 2

Calcular NOX e ver quem muda:
  • C no reagente é 0; em é +4 → C foi oxidado (perdeu 4 e⁻).
  • N em é +5; em é +4 → N foi reduzido (ganhou 1 e⁻).
Logo:
  • Oxidação:
  • Redução:

Passo 3

Escreve as duas semirreações brutas:
Oxidação (só C → CO₂):
C longrightarrow CO2
Redução (só HNO₃ → NO₂):
HNO3 longrightarrow NO2

Passo 4

Balancear átomos e cargas em meio ácido:
  1. Semirreação de oxidação
C + 2,H2O longrightarrow CO2 + 4,H^+ + 4,e^-
  • C: 1→1, O: 2→2, H: 4→4, carga 0→0.
  • Gera 4 e⁻ porque C⁰→C⁺⁴.
  1. Semirreação de redução
HNO3 + H^+ + e^- longrightarrow NO2 + H2O
  • N:1→1, O:3+0→2+1=3, H:1+1→2, carga 0+1−1=0→0.
  • Usa 1 e⁻ porque N⁺⁵→N⁺⁴.

Passo 5

Igualar elétrons e somar:
  • Oxidação produz 4 e⁻; redução consome 1 e⁻ → multiplica a redução por 4:
4,l(HNO3 + H^+ + e^- to NO2 + H2Or)
Fica:
4,HNO3 + 4,H^+ + 4,e^- longrightarrow 4,NO2 + 4,H2O
Agora soma com a oxidação:
l C + 2,H2O to CO2 + 4,H^+ + 4,e^- 4,HNO3 + 4,H^+ + 4,e^- to 4,NO2 + 4,H2O
Cancela 4,HNO3 + C longrightarrow 4,NO2 + 2,H2O + CO2 e . Também simplifica de um lado com parte dos do outro, sobrando no produto. O resultado final é:

Passo 6

Identificações finais:
  • NOₓ formado: .
  • Espécie oxidante (recebe elétrons): (N⁺⁵→N⁺⁴).
  • Espécie redutora (doa elétrons): (0→+4).

Resposta

Equação balanceada:
boxed4,HNO3 + C to 4,NO2 + 2,H2O + CO2
NOₓ formado: .
Agente oxidante: .
Agente redutor: .

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