Balanceie as seguintes equações de oxido-redução:
Al+NO3^- rightarrows AlO2^-+NH3

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para balancear uma equação de óxido-redução: Al + NO3^- rightarrows AlO2^- + NH3. Aqui, estamos lidando com reações de transferência de elétrons, ou seja, redox. Para resolver isso, vamos precisar identificar quais espécies estão sendo oxidadas e reduzidas, balancear os elétrons transferidos e ajustar os coeficientes para que a equação fique balanceada.

Passo 2

Primeiro, vamos separar a reação em duas semirreações: uma de oxidação e outra de redução.
Oxidação: O alumínio ( Al) está passando de 0 para um estado de oxidação em AlO2^-.
Redução: O nitrato ( NO3^-) está sendo reduzido para amônia ( NH3).

Passo 3

Vamos balancear a semirreação de oxidação do alumínio.
Semirreação de oxidação:
Al AlO2^-
Primeiro, balanceamos os átomos de Al:
Al AlO2^-
Agora, balanceamos o oxigênio adicionando água ( H2O):
Al + 2H2O AlO2^- + 4H^+
Em seguida, balanceamos as cargas adicionando elétrons ( e^-):
Al + 2H2O AlO2^- + 4H^+ + 3e^-

Passo 4

Agora, vamos balancear a semirreação de redução do nitrato.
Semirreação de redução:
NO3^- NH3
Balanceamos os átomos de N:
NO3^- NH3
Balanceamos os hidrogênios adicionando prótons ( H^+):
NO3^- + 6H^+ NH3 + 3H2O
Agora, balanceamos as cargas adicionando elétrons:
NO3^- + 6H^+ + 6e^- NH3 + 3H2O

Passo 5

Precisamos igualar o número de elétrons nas duas semirreações. Na oxidação, são 3 elétrons, e na redução, são 6 elétrons. Então, multiplicamos a semirreação de oxidação por 2 para igualar:
Semirreação de oxidação multiplicada por 2:
2Al + 4H2O 2AlO2^- + 8H^+ + 6e^-
Semirreação de redução:
NO3^- + 6H^+ + 6e^- NH3 + 3H2O

Passo 6

Agora, somamos as duas semirreações, cancelando os elétrons:
2Al + 4H2O + NO3^- + 6H^+ + 6e^- rightarrows 2AlO2^- + 8H^+ + 6e^- + NH3 + 3H2O
Cancelando os elétrons e simplificando os termos:
2Al + NO3^- + H2O rightarrows 2AlO2^- + 2H^+ + NH3

Passo 7

Por fim, verificamos se todos os elementos e cargas estão balanceados:
  • Al: 2 de cada lado
  • N: 1 de cada lado
  • O: 4 do AlO2^- + 1 de NO3^- + 1 de H2O = 6 no lado dos reagentes; 4 do AlO2^- + 3 de H2O = 7 nos produtos. Parece que precisamos ajustar os coeficientes.
Vamos ajustar adicionando mais água ao reagente:
2Al + NO3^- + 3H2O rightarrows 2AlO2^- + 2H^+ + NH3
Agora, os oxigênios balanceiam.

Resposta

A equação balanceada de óxido-redução é:
2,Al + NO3^- + 3,H2O rightarrows 2,AlO2^- + 2,H^+ + NH3

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