Acerte os coeficientes das equações iônicas:
Passo 1
O enunciado pede para ajustar (balancear) os coeficientes da equação iônica abaixo, que está em meio ácido:
Informações dadas:
- Reagentes:
, , . - Produtos:
, , .
O objetivo é encontrar inteiros positivos para os coeficientes que tornam a equação balanceada em número de átomos de cada elemento e em carga elétrica.
Passo 2
Escolha do método (explicando de leve, sem jargões): vamos usar o método das semi-reações (meio ácido). Por que isso? Porque a reação envolve transferência de elétrons (permanganato reduz-se e iodeto oxida-se) e o meio é ácido (tem
), então separar em semi-reações de redução e oxidação facilita muito: a gente balanceia átomos e cargas em cada semi-reação e depois soma, fazendo os elétrons se cancelarem.
Passo 3
Identificar o que é oxidação e o que é redução usando números de oxidação (vou mostrar como calcular):
- Em
: cada oxigênio vale , então para temos . Assim . - Em
, Mn vale . Logo Mn vai de para : houve ganho de elétrons → redução. - Em
o iodo vale ; em cada iodo vale . Logo vai para : perda de elétrons → oxidação.
Passo 4
Escrever as semi-reações não balanceadas (apenas espécies):
Redução (Mn):
Redução (Mn):
Oxidação (I):
Passo 5
Balancear átomos que não sejam
ou
:
- Na semi-reação de iodeto, precisamos de 2 iodos para formar
, então balanceamos átomos de I:
Passo 6
Balancear oxigênios adicionando
(porque estamos em meio ácido):
- Em
há 4 oxigênios; colocamos 4 moléculas de água no outro lado:
Passo 7
Balancear hidrogênios adicionando
:
- As
têm hidrogênios, então adicionamos ao lado que precisa:
Passo 8
Balancear cargas adicionando elétrons:
- Calcular a carga de cada lado na semi-reação do Mn:
- lado esquerdo: carga de
é e de é . Soma: . - lado direito:
é ; água é neutra. Soma: . - Para igualar as cargas, devemos adicionar
elétrons ( ) ao lado mais positivo (esquerdo) para reduzir para . A semi-reação reduzida fica:
- lado esquerdo: carga de
- Agora a semi-reação de iodeto (já com 2
): - lado esquerdo:
. - lado direito:
é neutro. - Para igualar a carga, colocamos
no lado direito (elétrons liberados na oxidação):
- lado esquerdo:
Passo 9
Igualar o número de elétrons entre as duas semi-reações para somá-las:
- A semi-reação de Mn usa
, a de I libera . O mínimo múltiplo comum é . - Multiplicamos a semi-reação do Mn por
(para ter ):
- Multiplicamos a semi-reação do I por
(também para ter ):
Passo 10
Somar as semi-reações multiplicadas e cancelar os elétrons (os
aparecem em ambos os lados e se anulam). Ao somar, somamos todos os reagentes e todos os produtos resultantes. Depois disso verificamos se há espécies iguais em ambos os lados para cancelar (aqui elétrons se cancelam; não há outros cancelamentos necessários).
Passo 11
Conferir contagens atômicas e carga final para garantir que está balanceado:
- Contagem (após soma e cancelamento):
-
: à esquerda, à direita. -
: à esquerda , à direita. -
: à esquerda (dos ), à direita (em ). -
: à esquerda (em ), à direita (em ).
-
- Carga total:
- esquerdo:
. - direito:
.
- esquerdo:
- Como átomos e carga conferem, a equação está balanceada.