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.