Faça o balanceamento das seguintes reações redox pelo método das semi-reações:
© NO2^-(aq)+Cr2 O7^2-(aq) Cr^3+(aq)+NO3(aq) (meio ácido)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos a reação redox:
NO2^-(aq) + Cr2O7^2-(aq) Cr^3+(aq) + NO3^-(aq)
Estamos no meio ácido e precisamos balancear essa reação usando o método das semi-reações. Para isso, vamos precisar identificar as espécies que estão sendo oxidadas e reduzidas, e então balancear cada semi-reação passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução. Para identificar qual espécie está sendo oxidada e qual está sendo reduzida, vamos observar os estados de oxidação de cada elemento envolvido.
  • No NO2^-, o nitrogênio (N) tem estado de oxidação +4.
  • No NO3^-, o nitrogênio (N) tem estado de oxidação +5.
  • No Cr2O7^2-, o cromo (Cr) tem estado de oxidação +6.
  • No Cr^3+, o cromo (Cr) tem estado de oxidação +3.
Observamos que o nitrogênio está sendo oxidado (de +4 para +5) e o cromo está sendo reduzido (de +6 para +3).

Passo 3

Agora, vamos escrever as duas semi-reações separadamente:
Semi-reação de oxidação (N):
NO2^- NO3^-
Semi-reação de redução (Cr):
Cr2O7^2- Cr^3+

Passo 4

Vamos balancear cada semi-reação começando pelos átomos que não sejam O e H.
Para a semi-reação de oxidação:
  • Nitrogênio já está balanceado (1 N em ambos os lados).
Para a semi-reação de redução:
  • Cromo: Temos 2 Cr no reagente e 2 Cr no produto.
  • Está balanceado!

Passo 5

Agora, balanceamos os átomos de oxigênio adicionando H2O.
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: 2 O
  • Lado direito: 3 O
  • Precisamos adicionar 1 H2O ao lado esquerdo:
NO2^- + H2O NO3^-
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: 7 O
  • Lado direito: 0 O
  • Adicionamos 7 H2O ao lado direito:
Cr2O7^2- 2Cr^3+ + 7H2O

Passo 6

Em seguida, balanceamos os átomos de hidrogênio adicionando íons H^+.
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: 2 H
  • Lado direito: 0 H
  • Adicionamos 2 H^+ ao lado direito:
NO2^- + H2O NO3^- + 2H^+
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: 0 H
  • Lado direito: 14 H (de 7 H2O)
  • Adicionamos 14 H^+ ao lado esquerdo:
Cr2O7^2- + 14H^+ 2Cr^3+ + 7H2O

Passo 7

Agora, balanceamos as cargas adicionando elétrons ( e^-).
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: -1 (do NO2^-)
  • Lado direito: -1 (do NO3^-) + 2(+1) (dos H^+) = +1
  • Para balancear a carga, adicionamos 1 elétron ao lado direito:
NO2^- + H2O NO3^- + 2H^+ + e^-
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: -2 (do Cr2O7^2-) + 14(+1) (dos H^+) = +12
  • Lado direito: 2(+3) (dos Cr^3+) = +6
  • Para balancear a carga, adicionamos 6 elétrons ao lado esquerdo:
Cr2O7^2- + 14H^+ + 6e^- 2Cr^3+ + 7H2O

Passo 8

Agora, precisamos que o número de elétrons seja o mesmo nas duas semi-reações para que eles se cancelem. Na nossa semi-reação de oxidação temos 1 e^- e na de redução temos 6 e^-.
Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 6 para igualar os elétrons:
Semi-reação de oxidação multiplicada por 6:
6NO2^- + 6H2O 6NO3^- + 12H^+ + 6e^-
Semi-reação de redução permanece:
Cr2O7^2- + 14H^+ + 6e^- 2Cr^3+ + 7H2O

Passo 9

Agora, somamos as duas semi-reações, cancelando os elétrons:
6NO2^- + 6H2O + Cr2O7^2- + 14H^+ + 6e^- 6NO3^- + 12H^+ + 6e^- + 2Cr^3+ + 7H2O
Cancelando os 6 elétrons e simplificando:
6NO2^- + Cr2O7^2- + 14H^+ 6NO3^- + 2Cr^3+ + 7H2O + 12H^+
Subtraindo 12 H^+ de ambos os lados:
6NO2^- + Cr2O7^2- + 2H^+ 6NO3^- + 2Cr^3+ + 7H2O

Resposta

A reação balanceada é:
6,NO2^- + Cr2O7^2- + 2,H^+ 6,NO3^- + 2,Cr^3+ + 7,H2O

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