Para as duas equações químicas a seguir, mostre o número de oxidação de cada átomo (em cada composto), identifique quem são os agentes oxidante e redutor, e faça o balanceamento de ambas.
a) NaNO3(s)+NaN3(s) Na2 O(s)+N2(g)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa encontrar o número de oxidação de cada átomo nas substâncias envolvidas, identificar quem está oxidando e quem está reduzindo, e depois balancear a equação química dada. Para isso, vamos usar as regras dos números de oxidação e entender como ocorrem as reações de oxidação e redução.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar o número de oxidação de cada elemento em cada composto da reação:
NaNO3(s):
  • Na: +1 (sódio geralmente tem +1)
  • O: -2 (oxigênio geralmente tem -2)
  • Para o nitrogênio, a gente sabe que o total da carga do íon nitrato ( NO3^-) é -1. Então:
    x + 3(-2) = -1 implies x -6 = -1 implies x = +5
    Então, N em NaNO3 tem +5.
NaN3(s):
  • Na: +1
  • Cada N no N3^- tem -1 (porque o total é -1 e há 3 nitrogênios: 3x = -1 implies x = -1/3, mas como geralmente trabalhamos com números inteiros, consideramos que Na está +1 e os nitrogênios médios são -1/3.)
Na2O(s):
  • Na: +1
  • O: -2
N2(g):
  • N: 0 (elemento puro tem n��mero de oxidação zero)

Passo 3

Vamos identificar os agentes oxidante e redutor:
  • Na em NaNO3 e NaN3 mantém o mesmo número de oxidação (+1), então não participa da oxidação ou redução.
  • O nitrogênio em NaNO3 passa de +5 para 0 em N2, o que significa que ele está ganhando elétrons (reduzindo). Portanto, NaNO3 é o agente oxidante.
  • O nitrogênio em NaN3 passa de -1/3 para 0 em N2, ou seja, está perdendo elétrons (oxidando). Então, NaN3 é o agente redutor.

Passo 4

Agora, vamos balancear a equação química:
NaNO3(s) + NaN3(s) Na2O(s) + N2(g)
Vamos balancear os elementos um a um:
  1. Sódio (Na):
    • Lado esquerdo: 1 (de NaNO3) + 1 (de NaN3) = 2
    • Lado direito: 2 (de Na2O)
    • Já está balanceado.
  2. Nitrogênio (N):
    • Lado esquerdo: 1 (de NaNO3) + 3 (de NaN3) = 4
    • Lado direito: 2 (de N2)
    • Para balancear, colocamos um coeficiente 2 na N2: 2N2, totalizando 4 nitrogênios.
  3. Oxigênio (O):
    • Lado esquerdo: 3 (de NaNO3)
    • Lado direito: 1 (de Na2O)
    • Para balancear, colocamos um coeficiente 3 em Na2O: 3Na2O, totalizando 3 oxigênios.
  4. Revisando os elementos balanceados:
    • Na: 2 × 3 = 6 no lado direito, então ajustamos os sódios no lado esquerdo:
      Colocamos um coeficiente 3 em NaNO3 e 3 em NaN3: 3NaNO3 + 3NaN3 3Na2O + 2N2

Resposta

A equação balanceada é:
3,NaNO3(s) + 3,NaN3(s) 3,Na2O(s) + 2,N2(g)

Exercícios relacionados