— ín nitrato é reduzida a amônia por alumínio elementar, em condiçöes alcalinas, com a formaçäo do Al(DH) 4., sendo assim, responda:
Escreva as semi-reações e a equaçä̃ global balanceadas para essa reação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que o íon nitrato (NO₃⁻) está sendo reduzido a amônia (NH₃) usando alumínio (Al) em condições alcalinas, formando o complexo Al(DH)₄⁻. A matéria que estamos lidando aqui é a química redox (oxidação e redução). Para resolver isso, vamos precisar identificar as semi-reações de redução e oxidação e então equilibrar a equação global.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as duas meias-reações: a redução do nitrato a amônia e a oxidação do alumínio a Al(DH)₄⁻.

Passo 3

Vamos começar com a meia-reação de redução do nitrato (NO₃⁻) a amônia (NH₃). Em condições alcalinas, adicionamos íons hidroxila (OH⁻) e água para equilibrar os átomos de oxigênio e hidrogênio.
A meia-reação de redução fica assim:
NO3^- + 9H2O + 8e^- NH3 + 12OH^-
Aqui, adicionamos 9 moléculas de água para equilibrar os oxigênios e 12 íons hidroxila para equilibrar os hidrogênios, e 8 elétrons para balancear a carga.

Passo 4

Agora, vamos para a meia-reação de oxidação do alumínio (Al) a Al(DH)₄⁻. O alumínio perde elétrons nesse processo. Supondo que Al(DH)₄⁻ representa um complexo formado com hidroxilas, a meia-reação de oxidação fica:
Al + 4OH^- Al(OH)4^- + 3e^-
Aqui, o alumínio reage com 4 íons hidroxila para formar Al(OH)₄⁻, liberando 3 elétrons.

Passo 5

Agora precisamos igualar o número de elétrons nas duas meias-reações para que eles se cancelem na equação final. Na primeira meia-reação temos 8 elétrons e na segunda temos 3 elétrons. O MMC (Mínimo Múltiplo Comum) de 8 e 3 é 24. Então, vamos multiplicar a primeira meia-reação por 3 e a segunda por 8:
Redução:
3NO3^- + 27H2O + 24e^- 3NH3 + 36OH^-
Oxidação:
8Al + 32OH^- 8Al(OH)4^- + 24e^-

Passo 6

Agora, somamos as duas meias-reações cancelando os elétrons:
3NO3^- + 27H2O + 24e^- + 8Al + 32OH^- 3NH3 + 36OH^- + 8Al(OH)4^- + 24e^-
Simplificando, os 24 elétrons se cancelam:
3NO3^- + 27H2O + 8Al + 32OH^- 3NH3 + 36OH^- + 8Al(OH)4^-

Passo 7

Agora, vamos simplificar a equação final cancelando os íons que aparecem nos dois lados. Temos 32 OH⁻ do lado dos reagentes e 36 OH⁻ do lado dos produtos. Subtraindo 32 OH⁻ de ambos os lados, sobra:
3NO3^- + 27H2O + 8Al 3NH3 + 4OH^- + 8Al(OH)4^-

Resposta

As semi-reações balanceadas são:
Redução:
NO3^- + 9H2O + 8e^- NH3 + 12OH^-
Oxidação:
Al + 4OH^- Al(OH)4^- + 3e^-
E a equação global balanceada é:
3NO3^- + 27H2O + 8Al 3NH3 + 4OH^- + 8Al(OH)4^-

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