QUÍMICA Eletroquímica€¦ · O balanceamento segue os mesmos passos dos outros balanceamentos....
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Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA – THÉ 1
Professor:
Thé
Balanceamento da Equação - I
1. Método da Variação do Nox
a) Oxidação ou redução parcialNas equações classificadas como de oxidação parcial ou redução parcial, nem todas as moléculas sofrem aoxidação (ou a redução).
Balancear a reação:
4 2 2 2KMnO HCl KCl MnCl Cl H O
1. Calcular nox de todos os elementos e verificar oselementos que sofreram oxidação e redução. (No exemplo, vamos apenas destacar os elementos que
variaram). Anotar a variação Δ
2. Escolher uma fórmula da oxidação e uma da redução, cujo elemento que sofreu a variação, não repete o Nox, para iniciar o balanceamento
3. Escolhida a fórmula, determinar a variação total de elétrons
Fórmulas Escolhidas: 4 2KMnO e Cl
A variação total de elétrons de uma substância será o coeficiente da outra
4 3
2 2
Δ 5 1 5 2
Δ 1 2 2 5
KMnO x KMnO
Cl x Cl
A variação total de elétrons por fórmula é igual a variação do Nox do elemento vezes atomicidade do elemento
4 2 2 22 5KMnO HCl KCl MnCl Cl H O
4. Completar o balanceamento por tentativa
4 2 2 22 16 2 2 5 8KMnO HCl KCl MnCl Cl H O
b) Auto-oxirredução ou desproporcionamento
Equações nas quais um mesmo elemento sofre oxidação e redução são chamados de auto-oxirredução. Balancear a reação:
2 3 2Cl NaOH NaClO NaCl H O
O balanceamento segue os mesmos passos dos outros balanceamentos.
Na escolha da substância que vai iniciar o balanceamentonão pode ser usada a substância que contém o elementoque sofre a oxidação e a redução
2 :Cl Não pode ser usado para começar o balanceamento
Completar o balanceamento por tentativa.
Eletroquímica QUÍMICA
1. Método da Variação do Nox – I
a) Oxidação Parcialb) Auto-oxirredução ou
desproporcionamento
Lição 3 Professor: Thé
+7
-1 0
+2
-1
red (∆=5)
oxi (∆=1)
Esta fórmula serve, porque o 7
Mn
não apareça em nenhuma outra família
Esta fórmula também serve
Esta fórmula pode começar o balanceamento
Esta fórmula não serve para começar o
balanceamento porque o 1Cl
aparece em
outras fórmulas
Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA - THÉ 2
RESUMO
Balanceamento de equação de REDOX pelo método da variação do Nox
1. Calcular o Nox de todos os elementos. Assinalar aqueles que sofreram a variação do Nox.
2. Calcular a variação do Nox. (Anotar a variação do Nox numa linha que une as duas fórmulas). Uma linha para oxidação outra para reação.
3. Escolher uma fórmula, (uma oxidação e uma redução) para iniciar o balanceamento
4. A variação de elétrons deve ser multiplicada pela atomicidade obtendo-se assim a variação total de elétrons por fórmula
5. Os dois primeiros coeficientes. A variação total de elétrons na oxidação será o coeficiente da fórmula escolhida na redução.
6. Os demais coeficientes: são obtidos por “tentativas”.
OBS: não escolher a fórmula (da oxidação e da redução) que possui o elemento que variou cujo nox se repete em uma outra fórmula qualquer
EXERCÍCIOS (7) – GRUPO 1
01.Balancear as equações químicas
a) 2 3 4SnCl AuCl SnCl Au
b) 3 4 2 3 22Ca PO SiO C CaSiO P CO
02.O íon nitrato, 3NO
, é um ânion monovalente, negativo.
Qual o Nox do nitrogênio neste ânion?
03.Responda ao que se pede, baseando-se na equação abaixo:
3 3 22Cu HNO Cu NO NO H O
I- Qual o elemento que sofreu redução parcial?
II- Qual é o agente oxidante nessa reação?
III- Qual é o agente redutor nessa reação?
IV- Balanceie a equação.
04.Faça o balanceamento das reações abaixo:
a) 3 3 22Hg HNO Hg NO NO H O
b) 3 3 2Ag HNO AgNO NO H O
05.Determine a soma dos menores coeficientes inteiros que
equilibram a reação e escreva também o oxidante e o
redutor:
a) 3 2 4 2 2 4 2NaI NaIO H SO I Na SO H O
:coeficientes oxidante redutor
b) 3 2 2KIO KI HCl KCl H O I
:coeficientes oxidante redutor
06.Balancear a equação.
a) 2 4 2Cl NaOH NaClO NaCl H O
b) Qual a substância oxidante?
c) Qual a substância redutora?
07.Um dos métodos industriais de obtenção de zinco, a partir
da blenda de zinco, ZnS, envolve quatro etapas em
sequência:
I) Aquecimento do minério com oxigênio (do ar
atmosférico), resultando na formação de óxido de
zinco e dióxido de enxofre.
II) Tratamento, com carvão, a alta temperatura, do óxido
de zinco, resultando na formação de zinco e monóxido
de carbono.
III) Resfriamento do zinco formado, que é recolhido no
estado líquido.
IV) Purificação do zinco por destilação fracionada. Ao final
da destilação, o zinco líquido é despejado em moldes,
nos quais se solidifica.
Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA - THÉ 3
a) Represente, por meio de equação química balanceada, a primeira etapa do processo
b) Indique o elemento que sofreu redução, na segunda etapa do processo. Justifique.
c) Indique, para cada mudança de estado físico que ocorre na etapa IV, se ela é exotérmica ou endotérmica.
RESPOSTAS (7) – GRUPO 1
01. a)
1- Determinar o Nox de cada elemento:
2- Calcular a variação absoluta do Nox total, por fórmula:
Δ 4 2 2
Δ 0 3 3
Sn
Au
3- Escolher a fórmula para iniciar o balanceamento
2
2SnCl
- Nox do Sn= 2 (não aparece em outro
composto de estanho)
3AuCl - Nox do Au = 3 (não aparece em outra
fórmula de ouro)
4- Os primeiros coeficientes são iguais às variações de
elétrons
2 3 43 2SnCl AuCl SnCl Au
5- Completando o balanceamento por tentativa.
Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA - THÉ 4
Simplificando os coeficientes por 2
3 4 22
3 2
2 6 5
6 4 5
Ca PO SiO C
CaSiO P CO
02. 5
x -2 1
N 3O
2 3 1
6 1 5
x
x x
03.
3
3 8 3 2 4
I N
II HNO
III Cu
IV
1- Cálculo do Nox
OBS: O nitrogênio inicialmente tem Nox=+5. No lado
dos produtos há também nitrogênio (+5), o que
significa que uma parte do nitrogênio (+5) não se
modifica. Apenas uma parte dos nitrogênios se reduz
a +2 (NO).
2- Escolha da fórmula para iniciar o
balanceamento
Oxidação:
0 2
3 2Cu ou Cu NO
tanto faz.
Escolheremos o 0
Cu
b)
1- Determinação dos Nox
3 4 2Ca PO
+2 x -2
3Ca 2P 8O
2 .3 .2 2 .8 0
6 2 16 0
5
x
x
x
2- Escolha da fórmula para iniciar o balanceamento
Oxidação:
0 4
2C ou CO
Tanto faz, porque o Nox=0 não aparece
em outra fórmula e nem o Nox = +4.
Escolheremos o C
Redução:
5
3 4 2Ca PO
ou 0
P Tanto faz, porque não há
nenhuma outra fórmula na reação com fósforo 5
ou zero
Escolheremos o 3 4 2Ca PO porque nessa fórmula há
mais átomos de fósforo que na outra. Essa atitude, em
geral, evita coeficientes fracionários
3- Variação Total do Nox e os dois primeiros coeficientes
3 4 2 3 224 10Ca PO SiO C CaSiO P CO
4- Completando o balanceamento por tentativa
3 4 22
3 2
4 12 10
12 8 10
Ca PO SiO C
CaSiO P CO
Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA - THÉ 5
Redução:
5 2
3HNO ou NO
O 3HNO não deve iniciar o
balanceamento porque o Nox do N (+5) aparece
em outra fórmula
5
32
Cu NO
.
Escolheremos o NO.
3- Variação total do Nox e os dois primeiros
coeficientes
03 3 22
3 2Cu HNO Cu NO NO H O
4- Completando o balanceamento:
03 3 22
( ) ( )
3 8 3 2 4
oxidou se reduziu seredutor oxidante
Cu HNO Cu NO NO H O
04.
a) 3 8 3 2 4
b) 3 4 3 1 2
a)
0 5 2
3 3 223 8 3 2 4Hg HNO Hg NO NO H O
b)
0 1
3 3 23 4 3 1 2Ag HNO Ag NO NO H O
05.
06.
1- Calcular o Nox’
2- Dois primeiros Coeficientes:
2 4 21 7Cl NaOH NaClO NaCl H O
3- Completar o balanceamento
2 4 24 8 1 7 4Cl NaOH NaClO NaCl H O
b) Oxidante: 2Cl
c) Redutor: 2Cl
07.
a) Segundo o texto, a equação balanceada da primeira etapa é:
Δ( ) 2( ) ( ) 2( )
3
2s g s gZnS O ZnO SO
b) Na segunda etapa, de acordo com o enunciado temos a seguinte equação:
Lição 3 – Método da variação do Nox – 1 QUÍMICA - THÉ 6
c) observando a equação, calcula-se o Nox do Zn e do C antes e depois da reação: Zn passou 2+ para ZERO, ou seja, ele recebeu elétrons, portanto o zinco sofreu uma redução. Enquanto isso o C passou de ZERO para 2+, ou seja, ele perdeu elétrons, portanto o carbono sofreu uma oxidação.
A destilação fracionada da última etapa serve para eliminação de impurezas voláteis. Então, podem-se supor três processos principais acontecendo:
1- No início da destilação, a passagem do gasoso (ebulição),
que é um processo endotérmico.
2- Ao final da destilação, a condensação do zinco voltando do
estado gasoso para o estado líquido, que é um processo exotérmico
3- Por último, a solidificação do zinco ao ser colocado no
molde, isto é, a passagem de zinco líquido para zinco sólido, que também é um processo exotérmico.