Faça o balanceamento a seguir, mostrando os NOX e as espécies oxidantes e redutoras das reações químicas abaixo:
Passo 1
Então o exercício pede pra gente balancear a reação
e ainda identificar os números de oxidação (NOX) e quem é agente oxidante e quem é agente redutor.
Conteúdo: reações de oxirredução em meio ácido e método das semi‐reações. Vamos precisar:
1) atribuir NOX;
2) separar em semi‐reações de oxidação e redução;
3) balancear átomos e cargas;
4) montar a equação completa.
Passo 2
Atribuindo NOX a cada elemento:
- Fe: no reagente é 0; em
(no complexo) é +3 → Fe se oxida. - Em
: H = +1, N = +5, O = –2. - Em
: o íon tem N = –3; o íon tem N = +3. - Em
: H = +1, O = –2.
Logo:
• Fe⁰ → Fe³⁺ + 3 e⁻ (oxidação)
• N em +5 → +3 (nitrito) ou –3 (amônio) (redução)
Agente redutor: Fe (doa elétrons)
Agente oxidante:(aceita elétrons)
Passo 3
Escrevendo as semi‐reações em meio ácido:
- Oxidação do ferro
- Redução de
a
- Redução de
a
Passo 4
Igualando elétrons:
- A oxidação gera 3 e⁻; as reduções consomem 2 e⁻ e 8 e⁻.
- Se chamarmos de
a 1.ª redução e a 2.ª, precisamos de
(ondeé o coeficiente da semi‐reação do Fe).
- Para simplificar, escolhemos, daí . Pegamos .
Multiplicando:
- 10 × (Fe → Fe³⁺ + 3e⁻)
- 3 × (NO₃⁻+2H⁺+2e⁻→NO₂⁻+H₂O)
- 3 × (NO₃⁻+10H⁺+8e⁻→NH₄⁺+3H₂O)
Passo 5
Somando as semi‐reações (os 30 e⁻ se cancelam):
10 Fe
10 Fe
- 36 H⁺
- 6 NO₃⁻
→
10 Fe³⁺ - 3 NO₂⁻
- 3 NH₄⁺
- 12 H₂O
Passo 6
Volta pro molecular: H⁺ e NO₃⁻ vêm de
(cada 1 mol de HNO₃ dá 1 H⁺ e 1 NO₃⁻).
- Precisamos de 36 H⁺ e 6 NO₃⁻ livres → 36 HNO₃.
- Mas o Fe³⁺ precisa de mais 30 NO₃⁻ para virar
→ soma 36 NO₃⁻. - Os íons
e formam .
Fica então:
Resposta
Equação balanceada:
NOX principais:
- Fe: 0 → +3 (oxidação)
- N em HNO₃: +5 → +3 (NO₂⁻) e → –3 (NH₄⁺) (redução)
Agente redutor: Fe; agente oxidante: HNO₃.