Usando o método do número de oxidação, balanceie cada uma das seguintes equações para reações ocorrendo em solução ácida:
NO2+HOCl NO3^-+Cl^-

Passo 1

Beleza, vamos balancear essa equação química usando o método dos números de oxidação. O que isso significa é que a gente vai verificar como os números de oxidação dos elementos mudam durante a reação para garantir que a quantidade de átomos de cada elemento e a carga total sejam as mesmas dos dois lados da equação. Vamos precisar identificar os estados de oxidação dos elementos envolvidos e ajustar os coeficientes para balancear os elétrons transferidos.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os números de oxidação de cada elemento nos reagentes e nos produtos.
  • NO2 (Dióxido de nitrogênio):
    • Oxigênio geralmente tem -2.
    • Sendo NO2 neutro, a soma dos números de oxidação é 0.
    • Então, nitrogênio tem +4.
  • HOCl (Ácido hipocloroso):
    • Hidrogênio é +1, oxigênio é -2.
    • Como a molécula é neutra: +1 + (Cl) + (-2) = 0 Rightarrow Cl = +1.
  • NO3^- (Íon nitrato):
    • Oxigênio é -2.
    • A carga total é -1: (N) + 3(-2) = -1 Rightarrow N = +5.
  • Cl^- (Íon cloreto):
    • Cloro é -1.

Passo 3

Agora, vamos ver como os números de oxidação mudam:
  • Nitrogênio: de +4 em NO2 para +5 em NO3^-. Isso significa que ele perde 1 elétron (oxidação).
  • Cloro: de +1 em HOCl para -1 em Cl^-. Isso significa que ele ganha 2 elétrons (redução).

Passo 4

Para balancear a transferência de elétrons, precisamos igualar o número de elétrons perdidos e ganhos:
  • Nitrogênio perde 1 elétron.
  • Cloro ganha 2 elétrons.
Para equilibrar, multiplicamos a mudança do nitrogênio por 2 e a do cloro por 1:
  • Nitrogênio: 2 NO2 perdem 2 elétrons.
  • Cloro: 1 HOCl ganha 2 elétrons.

Passo 5

Agora, ajustamos os coeficientes na equação para refletir essa troca:
2,NO2 + HOCl 2,NO3^- + Cl^-

Passo 6

Verificamos se todos os elementos estão balanceados:
  • Nitrogênio: 2 em ambos os lados.
  • Oxigênio: 2 times 2 + 1 = 5 nos reagentes; 2 times 3 = 6 nos produtos. Precisamos balancear oxigênio adicionando H2O.
  • Hidrogênio: 1 no reagente, ajustamos com íons H^+ no meio ácido.

Passo 7

Adicionar H2O e H^+ para balancear hidrogênio e oxigênio:
2,NO2 + HOCl + H2O 2,NO3^- + Cl^- + 2,H^+

Resposta

A equação balanceada é:
2,NO2 + HOCl + H2O 2,NO3^- + Cl^- + 2,H^+

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