OUESTÃO: Faça o balanceamento das reações abaixo e identifique quem é o agente redutor, quem é o agente oxidante, quem reduz e quem oxida.
b) (meio ácido)

Passo 1

Beleza, então temos uma reação química onde o dióxido de nitrogênio ( ) reage com água ( ) para formar ácido nítrico ( ) e monóxido de nitrogênio ( ). Nosso objetivo aqui é balancear essa equação e identificar quem está oxidando e reduzindo na reação. Para isso, vamos usar conceitos de oxidação e redução, ou seja, redox.

Passo 2

Primeiro, vamos verificar os átomos de cada elemento nos reagentes e produtos para ver onde precisamos ajustar. Temos nitrogênio (N), oxigênio (O) e hidrogênio (H).
Reagentes:
  • : 1 N e 2 O
  • : 2 H e 1 O
Produtos:
  • : 1 H, 1 N e 3 O
  • : 1 N e 1 O
Vamos começar balanceando o nitrogênio. No reagente, temos 1 N em , e nos produtos temos 1 N em e 1 N em , totalizando 2 N. Então, precisamos de 2 nos reagentes.

Passo 3

Agora, atualizamos os reagentes com 2 :
Reagentes:
  • 2 : 2 N e 4 O
  • : 2 H e 1 O
Total nos reagentes: 2 N, 2 H, e 5 O
Produtos:
  • : 1 H, 1 N e 3 O
  • : 1 N e 1 O
Total nos produtos: 1 H, 2 N e 4 O
Percebemos que os hidrogênios estão desequilibrados. Nos reagentes temos 2 H e nos produtos só 1 H. Então, vamos dobrar o para balancear o hidrogênio.

Passo 4

Atualizando os produtos com 2 :
Produtos:
  • 2 : 2 H, 2 N e 6 O
  • : 1 N e 1 O
Total nos produtos: 2 H, 3 N e 7 O
Agora, os nitrogênios não estão mais balanceados. Nos reagentes temos 2 N e nos produtos 3 N. Para balancear, ajustamos os coeficientes:
Vamos colocar 2 nos produtos:
Produtos:
  • 2 : 2 H, 2 N e 6 O
  • 2 : 2 N e 2 O
Total nos produtos: 2 H, 4 N e 8 O
Agora, ajustamos os reagentes para ter 4 N. Então, precisamos de 4 nos reagentes:
Reagentes:
  • 4 : 4 N e 8 O
  • : 2 H e 1 O
Total nos reagentes: 4 N, 2 H e 9 O
Percebemos que os oxigênios ainda não estão balanceados. Ajustamos a água:
Colocamos 2 :
Reagentes:
  • 4 : 4 N e 8 O
  • 2 : 4 H e 2 O
Total nos reagentes: 4 N, 4 H e 10 O
Produtos:
  • 2 : 2 H, 2 N e 6 O
  • 2 : 2 N e 2 O
Total nos produtos: 2 H, 4 N e 8 O
Faltam 2 O nos produtos. Ajustamos colocando mais água:
Reagentes:
  • 4 : 4 N e 8 O
  • 4 : 8 H e 4 O
Total nos reagentes: 4 N, 8 H e 12 O
Produtos:
  • 2 : 2 H, 2 N e 6 O
  • 2 : 2 N e 2 O
  • 4 : 8 H e 4 O
Total nos produtos: 8 H, 4 N e 12 O
Agora está tudo balanceado!

Passo 5

Vamos identificar quem é o agente redutor e quem é o agente oxidante. Primeiro, determinamos os estados de oxidação do nitrogênio em cada espécie:
  • Em : N tem +4
  • Em : N tem +5
  • Em : N tem +2
Observamos que o nitrogênio passa de +4 para +5 (aumenta, ou seja, sofre oxidação) e de +4 para +2 (diminui, sofre redução).
O agente oxidante é quem causa a oxidação, ou seja, que aceita elétrons. Nesse caso, está oxidando outro .
O agente redutor é quem causa a redução, ou seja, que doa elétrons. Aqui, também está reduzindo para .

Resposta

A equação balanceada é:
Nessa reação, o atua como agente oxidante, pois promove a oxidação de si mesmo, e também como agente redutor, pois promove a redução para .

Exercícios relacionados

OUESTÃO: Com relação ao estudo sobre o equilíbrio iônico e assuntos correlatos, assinale as afirmativas que seguem como verdadeiras (V) ou falsas (F), justificando a(s) alternativa(s) INCORRETA(s).
( ) Soluções salinas podem ser neutras, ácidas ou básicas. O que determina essa característica éo caráter forte ou fraco do ácido e da base que reagem entre si.
( ) Um suco de laranja possui concentração de íons igual a , desta forma, o valor do seu pH é 4,0 .
( ) Conhecendo-se a constante de ionização do ácido acético ( CH3cooH ), podemos dizer que a concentração de íons em uma solução desse ácido, é igual a .
( ) Suponha que tenhamos que preparar culturas de bactérias que exigem um ambiente ácido. Preparamos, então, uma solução tampão que é de e de Conhecendo-se o , o pH desse tampão será igual a 5,74.
( ) Em solução aquosa o cloreto de sódio ( NaCl ) apresenta .
OUESTÃO: Faça o balanceamento das reações abaixo e identifique quem é o agente redutor, quem é o agente oxidante, quem reduz e quem oxida.
a) (meio neutro)
OUESTÃO: Faça o balanceamento das reações abaixo e identifique quem é o agente redutor, quem é o agente oxidante, quem reduz e quem oxida.
c) (meio básico)
QUESTÃO: Esboce uma célula galvânica em que ocorre a seguinte reação a :

b) Determine o e o da reação quando as concentrações de e forem, respectivamente, e .