Analise a reação e determine a espécie que oxida, reduz, agente oxidante e redutor. Em seguida faça o balanceamento redox das reações abaixo:
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) identificar, na reação dada, qual espécie é oxidada, qual é reduzida, qual é o agente oxidante e qual é o agente redutor; (2) fazer o balanceamento redox da reação.
As espécies fornecidas no enunciado são: ,
,
(reagentes) e
,
,
,
(produtos).
Não vou resolver nada ainda, apenas listei o que o problema pede e os dados disponíveis.
As espécies fornecidas no enunciado são:
Não vou resolver nada ainda, apenas listei o que o problema pede e os dados disponíveis.
Passo 2
Vamos identificar quem perde elétrons (oxida) e quem ganha elétrons (reduz) usando números de oxidação. Primeiro, relembre rapidamente as regras básicas para atribuir números de oxidação (vou explicar como aplicar de forma prática):
- O oxigênio em compostos (exceto peróxidos) costuma ter número de oxidação
. - O hidrogênio ligado a não metais costuma ter
. - O sódio (
) em compostos iônicos tem sempre . - Em um íon ou composto neutro, a soma dos números de oxidação dos átomos é igual à carga do íon (ou zero se composto neutro).
Agora calculemos os números de oxidação relevantes nas espécies do enunciado:
- Em
: é , então é . Logo o bromo está em com oxidação . - Em
: é uma molécula elementar, então cada tem oxidação . - Em
: cada oxigênio é ; para a soma é . Logo está em . - Em
: no sulfato o anion tem carga , então o manganês é (oxidação ).
Conclusão das mudanças de oxidação: - Bromo:
( ) → ( ) → perdeu elétrons → foi oxidado. - Manganês: em
( ) → em ( ) → ganhou elétrons → foi reduzido.
Portanto:
- Espécie que oxida (perde elétrons):
(do ). - Espécie que reduz (ganha elétrons):
em (vai para ). - Agente oxidante (aceita elétrons):
. - Agente redutor (doa elétrons):
(especificamente ).
Passo 3
Agora vamos balancear a reação por oxidação e redução (método das semirreações) em meio ácido. Primeiro escrevemos as semirreações de oxidação e redução, em forma iônica onde for conveniente.
Semirreação de oxidação (bromo):
Balanceando átomos de bromo e elétrons: precisamos de 2 bromo simples para formar
, e cada par de
perde 2 elétrons:
Passo 4
Semirreação de redução (manganês, em meio ácido):
Começamos com
Começamos com
Balanceamos oxigênios adicionando
e hidrogênios adicionando
.
tem 2 oxigênios, então adicionamos
ao lado que precise ter esses oxigênios; processo usual em meio ácido é:
Verificação rápida: soma de cargas no lado esquerdo:
; no direito
é
. Átomos também balanceados. Os
aparecem porque
reduz para
(ganho de 2 elétrons).
Passo 5
Combine as semirreações de modo que os elétrons se anulem. A semirreação de oxidação produz
e a de redução consome
, então podemos somá-las diretamente:
Some
com
Elétrons cancelam, resultando na equação iônica balanceada:
Passo 6
Convertemos agora a equação iônica para a equação molecular pedida no enunciado, reintroduzindo
e
por meio de
e
, e formando
e
como produtos. Do lado iônico temos:
- dois
→ isso vem de (fornece também ). - quatro
→ isso vem de ; cada fornece 2 , então serão necessárias moléculas de ? Vamos determinar coeficientes de forma sistemática (fizemos álgebra por conta para garantir conservação de todos os elementos).
Fazendo um ajuste algébrico (ou raciocínio por conservação de Na, S, H e O) obtemos os coeficientes inteiros mínimos que satisfazem todas as conservações: tomando como base uma molécula de
(coeficiente
) resulta em:
-
, -
,
produzindo -
, -
, -
, -
.
Vamos escrever a equação molecular balanceada (coloquei em forma convencional):
Para ter certeza, confira rapidamente conservação de átomos (cheque resumido):
- Na:
à esquerda, em . - Br:
à esquerda, em . - Mn:
↔ . - S:
à esquerda (em ), em + em = 3. - H:
à esquerda, em mais em total . - O: confere também (checa-se 14 de cada lado). Tudo balanceado.
Resposta
Espécie oxidada:
(do
).
Espécie reduzida: em
(vai para
em
).
Agente oxidante: .
Agente redutor: (especificamente
).
Equação balanceada:
Espécie reduzida:
Agente oxidante:
Agente redutor:
Equação balanceada: