Questão 74

Gabarito: o método I é o mais poluente dos três.

Resolução:

Balanceando as reações:

I)

1 Cu_(s) + ...HNO_3(conc.)  1 Cu(NO₃)_2(aq) + ... NO_2(g) + ...H₂O()

O NOX do Cu se altera de 0 (no Cu(s)) para +2 (no Cu(NO3)2), então assim, para cada Cu(NO3)2 que é formado, temos uma perca de 2 elétrons.

O NOX do N no HNO3 é 5+, enquanto que o NOX do N no NO2 é 4+. Sendo assim, para cada NO2 que é formado, temos ganho de 1 elétron.

Para que o balanceamento eletrônico ocorre, precisamos que para cada 1 mol de Cu(NO3)2 formado, devem ser formados 2 mol de NO2. (perca de elétrons = ganho de elétrons)

Desse modo, o coeficiente estequiométrico de NO2 deve ser 2. Depois disso, basta completar os demais coeficientes por tentativa:

1 Cu_(s) + 4 HNO_3(conc.)  1 Cu(NO₃)_2(aq) + 2 NO_2(g) + 2 H₂O()

II)

De modo análogo ao que foi feito em (I), temos que as reações balanceadas são:

2 Cu_(s) + O_2(g)  2 CuO_(s)

2 CuO_(s) + 4 HNO_3(dil.)  2 Cu(NO₃)_2(aq) + 2 H₂O₍₎ 

Somando as equações, teremos a reação global:

2 Cu_(s) + O_2(g) + 4 HNO_3(dil.)  2 Cu(NO₃)_2(aq) + 2 H₂O₍₎ 

III) 

Analogamente, temos o seguinte balanceamento:

3Cu_(s)+ 9 HNO_3(dil.)  3 Cu(NO₃)_2(aq) + 3 NO_(g) + 4 H₂O₍₎

2 NO_(g) + O_2(g)  2 NO_2(g) 

Multiplicando a segunda equação por 3/2 e somando com a primeira, chegamos na reação global do método (III):

3Cu_(s)+ 9 HNO_3(dil.) + 3/2 O_2(g)  3 Cu(NO₃)_2(aq) + 3 NO2_(g) + 4 H₂O₍₎

Notem que, para a proporção entre Cu e NO2 na reação (III) é de 1 para 1, ou seja, se reagirmos 1 mol de Cu, formar-se-a 1 mol de NO2.

Já na reação (I), vemos que a proporção entre Cu e NO2 é de 1 para 2, ou seja, forma-se duas vezes mais NO2 do que a quantidade de Cu que reagiu.

Logo, concluímos que o método (I) é o mais poluente. 

Obs.: O método (II) não emite poluentes.