Faça o balanceamento a seguir, mostrando os NOX e as espécies oxidantes e redutoras das reações químicas abaixo:
P+HNO3+H2 O H3 PO4+NO

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação
P+HNO3+H2O longrightarrow H3PO4+NO
usando o método de oxirredução em meio ácido. Vamos precisar de:
- Calcular os números de oxidação (NOX) de cada átomo;
- Identificar agente oxidante e agente redutor;
- Escrever as semi-reações de oxidação e redução;
- Balancear átomos e cargas, combinar as semi-reações.

Passo 2

Primeiro, vamos achar os NOX de cada espécie:
  • P (elementar) → NOX( P)=0
  • HNO3: H=+1, O=-2 ⇒ N deve ser +5
  • H2O: H=+1, O=-2
  • H3PO4: H=+1, O=-2 ⇒ P=+5
  • NO: O=-2 ⇒ N=+2

Passo 3

Identificamos quem se oxida e quem se reduz:
  • P vai de 0 → +5 (perde elétrons): isso é oxidação, logo P é o agente redutor.
  • N vai de +5 → +2 (ganha elétrons): isso é redução, logo HNO3 é o agente oxidante.

Passo 4

Escrevendo a semi-reação de oxidação (P → H3PO4) em meio ácido:
  1. P → H3PO4
  2. Balanceamos O com H2O e H com H⁺:
    P + 4  H2O H3PO4 + 5 H⁺
  3. Balanceamos carga com elétrons (5 e⁻ saindo):
    boxedP + 4,H2O ;longrightarrow; H3PO4 + 5,H^+ + 5,e^-

Passo 5

Escrevendo a semi-reação de redução ( HNO3 → NO) em meio ácido:
  1. HNO3 → NO
  2. Balanceamos O: sobra 2 O em HNO3, então adicionamos 2  H2O no produto:
    HNO3 → NO + 2  H2O
  3. Balanceamos H: LHS tem 1 H, RHS tem 4 H → adicionamos 3 H⁺ no LHS:
    HNO3 + 3,H^+ → NO + 2  H2O
  4. Balanceamos carga com 3 e⁻ no LHS (redução):
    boxedHNO3 + 3,H^+ + 3,e^- ;longrightarrow; NO + 2,H2O

Passo 6

Igualando elétrons trocados:
  • Oxidação gera 5 e⁻ → multiplicamos por 3 → 15 e⁻
  • Redução consome 3 e⁻ → multiplicamos por 5 → 15 e⁻
Oxidação ×3:
3,P + 12,H2O ;longrightarrow; 3,H3PO4 + 15,H^+ + 15,e^-
Redução ×5:
5,HNO3 + 15,H^+ + 15,e^- ;longrightarrow; 5,NO + 10,H2O

Passo 7

Somamos as duas semi-reações, cancelando 15,e^- e 15,H^+ e ajustando águas:
LHS total: 3,P + 12,H2O + 5,HNO3
RHS total: 3,H3PO4 + 5,NO + 10,H2O
Cancelamos 10 águas de cada lado → sobram 2 águas no LHS.

Resposta

Equação balanceada:
boxed3,P ;+; 5,HNO3 ;+; 2,H2O ;longrightarrow; 3,H3PO4 ;+; 5,NO
Agente oxidante: HNO3
Agente redutor: P

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