Balancear as equações abaixo que ocorrem em meio aquoso ácido.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente balancear a reação redox em meio ácido:
Isso é conteúdo de “balanceamento de reações de oxi-redução em meio ácido”. Vamos precisar:
- separar em semi-reações de oxidação e redução
- balancear átomos (C, O, H) e cargas usando H₂O, H⁺ e e⁻
- ajustar coeficientes pra cancelar elétrons
- juntar tudo e simplificar
Passo 2
Identificando as semi-reações:
- Redução (MnO₄⁻ → Mn²⁺)
- Oxidação (H₂C₂O₄ → CO₂)
Passo 3
Balancear átomos diferentes de H e O:
Oxidação:
Oxidação:
Aqui C e O já fecham (2 carbonos de cada lado; 4 oxigênios de cada lado).
Redução:
Mn já bate, O precisa de ajuste.
Passo 4
Balancear oxigênios com H₂O e hidrogênios com H⁺:
Oxidação não precisa de H₂O (O já ok), mas tem 2 H no ácido que somem no produto:
Oxidação não precisa de H₂O (O já ok), mas tem 2 H no ácido que somem no produto:
Redução: 4 O na esquerda viram 4 H₂O na direita; depois H:
Passo 5
Balancear cargas com elétrons:
Oxidação:
Lado direito tem +2 (do 2 H⁺), então pra fechar em zero adicionamos 2 e⁻ à direita?
Mas a semi-reação inteira deve ter mesma carga nos dois lados. LHS é neutro, RHS é +2, então colocamos 2 e⁻ no RHS pra levar a carga a zero:
Oxidação:
Lado direito tem +2 (do 2 H⁺), então pra fechar em zero adicionamos 2 e⁻ à direita?
Mas a semi-reação inteira deve ter mesma carga nos dois lados. LHS é neutro, RHS é +2, então colocamos 2 e⁻ no RHS pra levar a carga a zero:
Redução:
LHS: 8 H⁺ (+8) + MnO₄⁻ (−1) = +7; RHS: Mn²⁺ = +2. Pra equilibrar, adicionamos 5 e⁻ ao LHS (reduz carga de +7 a +2):
LHS: 8 H⁺ (+8) + MnO₄⁻ (−1) = +7; RHS: Mn²⁺ = +2. Pra equilibrar, adicionamos 5 e⁻ ao LHS (reduz carga de +7 a +2):
Passo 6
Igualar elétrons trocados:
- Oxidação devolve 2 e⁻
- Redução pede 5 e⁻
Mínimo múltiplo comum = 10 e⁻.
Multiplicamos a oxidação por 5 e a redução por 2:
Oxidação ×5:
Redução ×2:
Passo 7
Somar as duas semi-reações e cancelar o que aparece dos dois lados (10 e⁻ e parte dos H⁺):
Lado esquerdo total:
5 H₂C₂O₄ + 2 MnO₄⁻ + 16 H⁺
Lado direito total:
10 CO₂ + 10 H⁺ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O
Cancelando 10 H⁺ de cada lado sobra 6 H⁺ no LHS. Aí temos:
Lado esquerdo total:
5 H₂C₂O₄ + 2 MnO₄⁻ + 16 H⁺
Lado direito total:
10 CO₂ + 10 H⁺ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O
Cancelando 10 H⁺ de cada lado sobra 6 H⁺ no LHS. Aí temos:
Resposta
Equação balanceada em meio ácido: