Balanceie a equação da combustão completa do etanol:
C2 H5 OH+O2 CO2+H2 O
  1. Determine o NOX do carbono nos reagentes e produtos.
  2. Balanceie a equação.

Passo 1

Beleza, então a gente tem um exercício que pede para balancear a equação da combustão completa do etanol:
C2 H5 OH + O2 CO2 + H2 O
Além disso, a gente precisa determinar o Número de Oxidação (NOX) do carbono nos reagentes e nos produtos. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são números de oxidação e como balancear equações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o Número de Oxidação (NOX). É um número atribuído a cada átomo em uma molécula que indica a distribuição hipotética de elétrons na molécula, assumindo que os elétrons são completamente transferidos para o átomo mais eletronegativo.
Vamos determinar o NOX do carbono na molécula de etanol ( C2H5OH) e no dióxido de carbono ( CO2).
Na C2H5OH:
  • O hidrogênio (H) geralmente tem NOX +1.
  • O oxigênio (O) geralmente tem NOX -2.
  • Vamos chamar o NOX do carbono de x.
A molécula de etanol tem a fórmula C2H5OH, o que significa que temos dois carbonos. Para simplificar, vamos considerar a média por átomo de carbono.
A soma dos NOX deve ser zero, pois é uma molécula neutra:
2x + 6(+1) + (-2) + (-2) = 0 2x + 6 - 2 - 2 = 0 2x + 2 = 0 2x = -2 x = -1
Então, o NOX médio do carbono na molécula de etanol é -1.
No CO2:
  • O oxigênio tem NOX -2.
  • Chamando o NOX do carbono de y:
y + 2(-2) = 0 y - 4 = 0 y = +4
Então, o NOX do carbono no dióxido de carbono é +4.

Passo 3

Agora vamos balancear a equação da combustão. O objetivo é ter a mesma quantidade de cada tipo de átomo nos reagentes e produtos.
A equação inicial é:
C2H5OH + O2 CO2 + H2O
Passo a passo:
  1. Balancear os carbonos ©:
    • Temos 2 carbonos no etanol ( C2H5OH).
    • Colocamos 2 moléculas de CO2 para balancear: C2H5OH + O2 2,CO2 + H2O
  2. Balancear os hidrogênios (H):
    • No etanol, temos 6 hidrogênios (5 do H e 1 do OH).
    • No produto H2O, cada molécula tem 2 hidrogênios.
    • Colocamos 3 moléculas de água para balancear: C2H5OH + O2 2,CO2 + 3,H2O
  3. Balancear os oxigênios (O):
    • Nos reagentes:
      • No etanol: 1 oxigênio.
      • No O2: 2 oxigênios por molécula.
    • Nos produtos:
      • Em 2,CO2: 4 oxigênios.
      • Em 3,H2O: 3 oxigênios.
      • Total: 7 oxigênios.
    • Já temos 1 oxigênio no etanol, então precisamos de mais 6 oxigênios do O2:
      • Como cada molécula de O2 tem 2 oxigênios, precisamos de 3 moléculas de O2:
      C2H5OH + 3,O2 2,CO2 + 3,H2O

Resposta

A equação balanceada da combustão completa do etanol é:
C2H5OH + 3,O2 2,CO2 + 3,H2O

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