As equações químicas parciais abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento em meio ácido e em meio básico dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(b) NO2(g)+HOCl(aq) NO3^-(aq)+Cl^-(aq)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o enunciado. Temos a reação de oxirredução:
NO2(g) + HOCl(aq) NO3^-(aq) + Cl^-(aq)
O conteúdo aqui é de reações de oxirredução. Para resolver, vamos precisar identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos, e depois balancear a equação tanto em meio ácido quanto em meio básico.

Passo 2

Vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e nos produtos.
  • NO2:
    • Oxigênio geralmente tem -2.
    • Nitrogênio: x + 2*(-2) = 0 Rightarrow x = +4
  • HOCl:
    • Hidrogênio é +1, oxigênio é -2.
    • Cloro: 1 + x + (-2) = 0 Rightarrow x = +1
  • NO3^-:
    • Oxigênio é -2.
    • Nitrogênio: x + 3*(-2) = -1 Rightarrow x = +5
  • Cl^-:
    • Cloro é -1.

Passo 3

Agora, vemos que:
  • Nitrogênio passa de +4 em NO2 para +5 em NO3^-. Isso é oxidação (perde elétrons).
  • Cloro passa de +1 em HOCl para -1 em Cl^-. Isso é redução (ganha elétrons).
Logo:
  • Elemento que sofre oxidação: Nitrogênio.
  • Elemento que sofre redução: Cloro.
  • Agente oxidante: HOCl (porque causa a oxidação).
  • Agente redutor: NO2 (porque causa a redução).

Passo 4

Vamos balancear a equação em meio ácido usando o método de oxirredução.
Etapa 1: Separar as semi-reações
Oxidação:
NO2 NO3^-
Redução:
HOCl Cl^-
Etapa 2: Balancear os átomos que não são H e O
Já estão balanceados.
Etapa 3: Balancear o oxigênio adicionando H2O
  • Na oxidação: NO2 NO3^- + H2O (não é necessário aqui, já temos o oxigênio balanceado).
Etapa 4: Balancear o hidrogênio adicionando H^+
  • Na redução: HOCl Cl^- + H^+
Etapa 5: Balancear a carga adicionando elétrons ( e^-)
  • Na oxidação: NO2 NO3^- + e^-
  • Na redução: HOCl + 2,e^- Cl^- + H2O
Etapa 6: Igualar o número de elétrons e somar as semi-reações
Multiplicamos a reação de oxidação por 2:
2,NO2 2,NO3^- + 2,e^-
Agora, somamos com a reação de redução:
2,NO2 + HOCl + 2,e^- 2,NO3^- + Cl^- + H2O + 2,e^-
Cancelando os elétrons:
2,NO2 + HOCl 2,NO3^- + Cl^- + H2O

Passo 5

Agora, balanceamos a equação em meio básico. Para isso, usamos as etapas de meio ácido e adicionamos OH^- para neutralizar os H^+.
Etapa 1: Começamos com a equação balanceada em meio ácido:
2,NO2 + HOCl 2,NO3^- + Cl^- + H2O
Etapa 2: Adicionar OH^- aos dois lados para neutralizar os H^+
Como adicionamos H2O no produto, balancear os hidrogênios já está feito.
A equação balanceada em meio básico fica:
2,NO2 + HOCl + OH^- 2,NO3^- + Cl^- + 2,H2O

Resposta

A equação balanceada em meio ácido é:
2,NO2 + HOCl 2,NO3^- + Cl^- + H2O
Em meio básico, a equação fica:
2,NO2 + HOCl + OH^- 2,NO3^- + Cl^- + 2,H2O
Além disso:
  • Elemento que sofre oxidação: Nitrogênio (de +4 para +5).
  • Elemento que sofre redução: Cloro (de +1 para -1).
  • Agente oxidante: HOCl.
  • Agente redutor: NO2.

Exercícios relacionados