Escreva as semi-equações, calcule o potencial total e balanceie as seguintes equações globais: NO3^-+Cu^0 NO2(g)+Cu^2+ (meio ácido)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química que envolve reações de oxirredução (redox) em meio ácido. Precisamos escrever as semi-equações das reações, calcular o potencial total e balancear a equação global: NO3^-+Cu^0 NO2(g)+Cu^2+.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais substâncias estão sendo oxidadas e quais estão sendo reduzidas. Na reação dada, o cobre ( Cu^0) está sendo oxidado, e o nitrato ( NO3^-) está sendo reduzido.

Passo 3

Vamos escrever a semi-equação de oxidação para o cobre. Oxidação é quando uma substância perde elétrons. O cobre metálico ( Cu^0) perde dois elétrons para formar íon cobre ( Cu^2+):
Cu^0 Cu^2+ + 2e^-

Passo 4

Agora, vamos escrever a semi-equação de redução para o nitrato. Redução é quando uma substância ganha elétrons. O nitrato ( NO3^-) é reduzido a dióxido de nitrogênio gasoso ( NO2(g)). Em meio ácido, adicionamos prótons ( H^+) e elétrons para balancear:
NO3^- + 2H^+ + e^- NO2(g) + H2O

Passo 5

Precisamos igualar o número de elétrons nas duas semi-equações para que eles se cancelem quando somarmos as equações. A semi-equação de oxidação tem 2 elétrons e a de redução tem 1 elétron. Então, multiplicamos a semi-equação de redução por 2:
Oxidação:
Cu^0 Cu^2+ + 2e^-
Redução (multiplicada por 2):
2NO3^- + 4H^+ + 2e^- 2NO2(g) + 2H2O

Passo 6

Agora, somamos as duas semi-equações, cancelando os elétrons:
Cu^0 + 2NO3^- + 4H^+ Cu^2+ + 2NO2(g) + 2H2O
Essa é a equação global balanceada da reação.

Passo 7

Para calcular o potencial total da reação ( E^circtotal), usamos a diferença entre o potencial de redução da semi-equação de redução ( E^circreduçãoçã) e o potencial de redução da semi-equação de oxidação invertida ( E^circoxidaçãoçã):
E^circtotal = E^circredução - E^circoxidaçãoçãçã
Sem os valores numéricos dos potenciais padrão, não podemos calcular um valor exato. Porém, essa é a fórmula que você usaria para encontrar o potencial total.

Resposta

A equação global balanceada é:
Cu^0 + 2NO3^- + 4H^+ Cu^2+ + 2NO2(g) + 2H2O
E o potencial total da reação é dado por:
E^circtotal = E^circredução - E^circoxidaçãoçãçã

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