Duas das seguintes reações são reações de óxido-redução. Quais são? Explique sua resposta em cada caso. Classifique a reação restante e faça o balanceamento de todas as reações.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem uma reação química envolvendo zinco, nitrato, íons de hidrogênio, e queremos descobrir se ela é uma reação de óxido-redução. Para isso, vamos precisar entender o que são reações de óxido-redução, identificar os estados de oxidação dos elementos envolvidos e depois balancear a equação se for o caso.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento na reação:
- O Zn no estado sólido (
) tem estado de oxidação 0. - No nitrato
, o oxigênio geralmente vale -2. Como tem 3 oxigênios, total de -6. A carga total é -1, então o nitrogênio ( ) deve ter estado de oxidação +5. - O H
tem estado de oxidação +1. - No
, o zinco tem estado de oxidação +2. - No dióxido de nitrogênio
, o oxigênio é -2 cada, totalizando -4. A molécula é neutra, então o nitrogênio tem estado de oxidação +4. - A água
tem hidrogênio +1 e oxigênio -2.
Passo 3
Agora, vamos ver se houve mudança nos estados de oxidação:
- Zn passou de 0 para +2 → Oxidação (perdeu elétrons).
- N no
passou de +5 para +4 no → Redução (ganhou elétrons).
Como houve tanto oxidação quanto redução, essa reação é uma reação de óxido-redução.
Passo 4
Agora, vamos balancear a equação. Vamos seguir os passos:
-
Balancear os elementos que mudam de estado de oxidação:
-
Adicionar elétrons para balancear a transferência de elétrons:
- Oxidação:
- Redução:
- Oxidação:
-
Equalizar os elétrons transferidos:
Multiplicamos a segunda equação por 2: -
Somar as duas equações:Os elétrons se cancelam:
-
Adicionar os íons de hidrogênio e água para balancear o oxigênio e hidrogênio:
Resposta
A reação fornecida é uma reação de óxido-redução porque o zinco foi oxidado de 0 para +2 e o nitrogênio foi reduzido de +5 para +4. A equação balanceada fica:
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Calcule o potencial de célula, a
Ch, em cada um dos seguintes conjuntos de condições:
b)
b)
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e um eletrodo de grafite em uma solução contendo
e
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Duas das seguintes reações são reações de óxido-redução. Quais são? Explique sua resposta em cada caso. Classifique a reação restante e faça o balanceamento de todas as reações.