Forneça as equações químicas balanceadas e o NOX dos elementos
Um “vulcão de sala de aula” é feito pelo aquecimento de dicromato de amônio sólido, \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}, que se decompõe em nitrogênio, óxido de cromo (III) e vapor.

Passo 1

O enunciado pede a decomposição térmica do dicromato de amônio \bigl(\mathrm{NH}_{4}\bigr)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7} em nitrogênio, óxido de cromo(III) e vapor d’água, isto é, uma reação de oxirredução e balanceamento de equação química. Para resolver, vamos identificar as espécies formadas, balancear os átomos de cada elemento e, por fim, atribuir os números de oxidação (NOX) aos elementos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, escrevemos a equação não balanceada, apenas indicando os produtos conhecidos:
\bigl(\mathrm{NH}_{4}\bigr)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}(s)\;\longrightarrow\;\mathrm{N}_{2}(g)\;+\;\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}(s)\;+\;\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(g)

Passo 3

Contamos átomos em cada lado para balancear:
Lado esquerdo (LE):
– N: 2\times1=2
– Cr: 2
– H: 2\times4=8
– O: 7 Lado direito (LD) com coeficiente x para \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}:
– N: 2 (em \mathrm{N}_{2})
– Cr: 2 (em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3})
– H: 2x
– O: 3 + x Para igualar o hidrogênio:
2x = 8 \quad\Rightarrow\quad x = 4.
Verificamos o oxigênio:
3 + 4 = 7,
que bate com o LE. Portanto o coeficiente 4 para \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} equilibra a equação.

Passo 4

A equação balanceada final fica:
\bigl(\mathrm{NH}_{4}\bigr)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}(s)\;\longrightarrow\;\mathrm{N}_{2}(g)\;+\;\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}(s)\;+\;4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(g)

Passo 5

Agora atribuimos os números de oxidação (NOX) em cada espécie: \mathrm{NH}_{4}^{+}:
\mathrm{N} tem NOX -3
– cada \mathrm{H} tem NOX +1 \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}:
\mathrm{O} é -2
– soma de NOX de 2 Cr = +2 (para dar carga -2), logo cada \mathrm{Cr} é +6 Produtos:
– Em \mathrm{N}_{2}, \mathrm{N} é 0
– Em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}, cada \mathrm{Cr} é +3 (com \mathrm{O}=-2)
– Em \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}, \mathrm{H}=+1, \mathrm{O}=-2 Observação de oxirredução:
\mathrm{N}\colon\;(-3)\to0 está oxidado.
\mathrm{Cr}\colon\;(+6)\to(+3) está reduzido.

Resposta

A equação química balanceada é:
\bigl(\mathrm{NH}_{4}\bigr)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}(s)\;\longrightarrow\;\mathrm{N}_{2}(g)\;+\;\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}(s)\;+\;4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(g)
Números de oxidação dos principais elementos: \mathrm{N} em \mathrm{NH}_{4}^{+}: -3 → em \mathrm{N}_{2}: 0 \mathrm{Cr} em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}: +6 → em \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3}: +3 \mathrm{H} em toda parte: +1 \mathrm{O} em toda parte: -2

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