Balancear as equações abaixo que ocorrem em meio aquoso básico.
Passo 1
O enunciado pede para balancear, em meio aquoso básico, a reação entre os íons sulfeto e sulfito que forma enxofre elementar na forma
. As informações dadas são:
- Reagentes:
e . - Produto desejado:
. - Meio: aquoso básico (logo poderemos usar
e nas igualdades).
O objetivo é obter uma equação química balanceada (átomos e carga elétrica).
Passo 2
Vamos identificar oxidação e redução usando números de oxidação (NO):
- Para
, o NO do enxofre é . - Em
, cada oxigênio tem NO ; somando três oxigênios dá . Como o íon tem carga total , o enxofre deve ter NO (porque ). - Em
(enxofre elementar) o NO é .
Conclusão:
-
vai de para : é oxidado (perde elétrons). -
vai de para : é reduzido (ganha elétrons).
Passo 3
Montamos as semi-reações. Primeiro a redução do sulfito a enxofre:
Queremos balancear incluindo O e H em meio aquoso. É mais direto balancear em meio ácido e depois transformar para básico.
Queremos balancear
Balanceamento em meio ácido:
- Atomos: S já balanceado (1 e 1).
- Oxigênios: 3 O à esquerda
colocamos à direita. - Hidrogênios:
tem 6 H colocamos à esquerda. - Carga: à esquerda temos
(do ) e (dos ) total ; à direita enxofre neutro mais águas . Para igualar a carga, adicionamos à esquerda? Repare: processo redução ganha elétrons, então devemos colocar elétrons no lado que ficou mais positivo. O lado esquerdo é +4, o direito 0, então adicionamos ao lado esquerdo? Na redução normalmente adicionamos elétrons ao lado esquerdo para diminuir carga. Porém aqui é mais claro escrever:
Verificação de carga: esquerda
; direita
. Tudo balanceado.
Passo 4
Agora a oxidação do sulfeto a enxofre:
Reação simples de oxidação em qualquer meio:
Reação simples de oxidação em qualquer meio:
Aqui o enxofre passa de
para
, liberando
. Átomos e carga conferem: esquerda
, direita
.
Passo 5
Igualar elétrons entre as semi-reações:
- A redução usa
. - A oxidação libera
.
Multiplicamos a oxidação porpara igualar elétrons:
Somando com a redução:
Cancelam os
dos dois lados, e agrupando os enxofres do lado direito:
Esta é a equação líquida equilibrada em meio ácido.
Passo 6
Agora convertemos para meio básico (porque o enunciado exige meio aquoso básico). Para cada
adicionamos
em ambos os lados para formar
. Aqui temos
, então adicionamos
aos dois lados:
Nosso objetivo é simplificar formando águas onde possível:
-
no lado esquerdo, então o lado esquerdo fica com além dos outros termos.
A equação fica:
Subtrai-se
de ambos os lados:
Essa é a equação balanceada em meio básico, mas com produto
(três átomos de enxofre elementar).
Passo 7
O enunciado pede especificamente
como produto. Atualmente temos
por cada conjunto de reagentes. Para formar
precisamos um múltiplo que gere um número de átomos de enxofre divisível por
. O menor múltiplo comum entre
e
é
, ou seja, multiplicamos a equação por
para obter
átomos de enxofre à direita (que serão agrupados em
porque
).
Multiplicando a equação do Passo 6 por
:
Agora agrupamos os
em
e obtemos a equação final:
Passo 8
Verificação final (átomos e carga):
- Enxofre: esquerda
; direita . - Oxigênio: esquerda
; direita em . - Hidrogênio: esquerda
; direita em . - Carga: esquerda
; direita . Tudo conferido.