Escreva as equações e calcule o valor de E^0 para todas as reações envolvendo o íon nitrito.

Passo 1

Beleza! Então, o que a gente tem aqui é um exercício de Eletroquímica, especificamente sobre reações envolvendo o íon nitrito ( ceNO2^-). O que precisamos fazer é escrever todas as equações de reação que envolvem esse íon e calcular o potencial padrão de eletrodo ( E^0) para cada uma delas. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações de oxirredução e como balancear essas reações.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são as possíveis reações de oxirredução que envolvem o íon nitrito ( ceNO2^-). Basicamente, o ceNO2^- pode ser oxidado ou ser reduzido:
  1. Oxidação do nitrito ( ceNO2^-) a nitrato ( ceNO3^-)
  2. Redução do nitrito ( ceNO2^-) a óxido Nítrico ( ceNO)
  3. Redução do nitrito ( ceNO2^-) a hidroxilamina ( ceNH2OH)
Cada uma dessas reações vai ter um potencial padrão de eletrodo diferente que a gente vai calcular.

Passo 3

Vamos começar balanceando cada reação. É importante garantir que tanto a matéria quanto a carga elétrica estejam balanceadas em cada equação.

1. Oxidação do nitrito a nitrato

A reação básica é:
ceNO2^- -> NO3^-
Para balancear, vamos adicionar elétrons e água se necessário. Nesse caso, precisamos adicionar um elétron:
ceNO2^- + H2O -> NO3^- + 2H^+ + e^-

2. Redução do nitrito a óxido Nítrico

A reação básica é:
ceNO2^- -> NO
Balanceando:
ceNO2^- + 2H^+ + e^- -> NO + H2O

3. Redução do nitrito a hidroxilamina

A reação básica é:
ceNO2^- -> NH2OH
Balanceando:
ceNO2^- + 6H^+ + 5e^- -> NH2OH + 2H2O

Passo 4

Agora que temos as equações balanceadas, vamos calcular o potencial padrão de eletrodo ( E^0) para cada uma delas. Para isso, precisamos usar os potenciais de redução padrão das espécies envolvidas, que geralmente são encontrados em tabelas de eletroquímica.
Vamos supor que temos os seguintes valores de E^0 (em volts):
  1. Redução de ceNO3^- a ceNO2^-: E^0 = +0,78 , V
  2. Redução de ceNO a ceNO2^-: E^0 = +0,15 , V
  3. Redução de ceNH2OH a ceNO2^-: E^0 = -0,89 , V
Como estamos calculando o E^0 para as reações que já envolvem ceNO2^-, usamos esses valores diretamente.

Passo 5

Vamos agora atribuir os valores de E^0 para cada reação balanceada:
  1. Oxidação do nitrito a nitrato:
    • Está efetivamente invertendo a redução de ceNO3^- a ceNO2^-.
    • Então, E^0 = -0,78 , V
  2. Redução do nitrito a óxido Nítrico:
    • Utiliza o valor de E^0 = +0,15 , V
  3. Redução do nitrito a hidroxilamina:
    • Utiliza o valor de E^0 = -0,89 , V

Resposta

As reações envolvendo o íon nitrito ( ceNO2^-) e seus respectivos potenciais padrão de eletrodo ( E^0) são:
  1. Oxidação do nitrito a nitrato:
    ceNO2^- + H2O -> NO3^- + 2H^+ + e^- E^0 = -0,78 , V
  2. Redução do nitrito a óxido Nítrico:
    ceNO2^- + 2H^+ + e^- -> NO + H2O E^0 = +0,15 , V
  3. Redução do nitrito a hidroxilamina:
    ceNO2^- + 6H^+ + 5e^- -> NH2OH + 2H2O E^0 = -0,89 , V

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