Balancear as seguintes equações redox pelo método das semi-reações.
Passo 1
O enunciado pede para balancear, pelo método das semi-reações, a reação
Informações relevantes e objetivo:
- Reagentes e produtos estão escritos acima.
- Deve-se usar o método das semi-reações (separar oxidação e redução, balancear cada uma em meio ácido e depois combinar).
- Como aparece
(ácido), vamos trabalhar em meio ácido: podemos usar e para balancear H e O.
Passo 2
Identificar variações de estados de oxidação para saber quais espécies oxidam e quais reduzem.
-
Em
: cada tem . Logo para temos . -
Em
elementar: .
Portanto o enxofre vai depara : perda de elétrons → oxidação. -
Em
: , (três oxigênios dão ), então . -
Em
: , logo .
Portanto nitrogênio vai depara : ganho de elétrons → redução.
Conclusão: semi-reações serão uma de oxidação para o enxofre e uma de redução para o nitrogênio.
Passo 3
Escrever as semi-reações sem balancear O e H inicialmente:
Oxidação (enxofre):
Redução (nitrogênio):
Agora balancear cada semi-reação passo a passo em meio ácido.
Passo 4
Balancear a semi-reação de oxidação detalhadamente.
-
Elementos diferentes de H e O já balanceados:
aparece uma vez em cada lado. -
Balancear H adicionando
. À esquerda há 2 H em ; à direita não há H, então adiciona-se ao lado direito:
- Balancear carga adicionando elétrons. Lado esquerdo carga total
. Lado direito tem (de ). Para igualar as cargas, adicionam-se ao lado direito (elétrons como produtos indicam oxidação):
Verificação: cargas 0 =
= 0. Átomos balanceados.
Passo 5
Balancear a semi-reação de redução detalhadamente.
- Começamos com
N já balanceado.
- Balancear O adicionando
. À esquerda há 3 O; à direita há 1 O (em NO). Para igualar, adicionar ao lado direito para obter oxigênios:
- Balancear H adicionando
. Agora o lado direito tem com H; o lado esquerdo tem 1 H (em ). Para igualar, adiciona-se ao lado esquerdo, porque :
- Balancear carga adicionando elétrons. Contar cargas: lado esquerdo tem
(dos ); lado direito é neutro. Para reduzir a carga do lado esquerdo até 0, adicionam-se ao lado esquerdo (em reduções os elétrons são reagentes):
Verificação: cargas:
no lado esquerdo, certo. Átomos conferem: N 1, O
ambos lados, H
versus
.
Passo 6
Igualar número de elétrons entre as semi-reações (para cancelar ao somar).
- Semi-reação de oxidação produz
. - Semi-reação de redução consome
.
Mínimo múltiplo comum de
e
é
. Multiplicar:
- Oxidação por
: cada termo multiplica-se por 3.
- Redução por
: cada termo multiplica-se por 2.
Passo 7
Somar as duas semi-reações (elétrons e íons que apareçam em ambos os lados devem ser cancelados).
Somando as duas equações temos:
Lado esquerdo total:
Lado esquerdo total:
Lado direito total:
Cancelar
e
que aparecem em ambos os lados. O que resta é:
Passo 8
Verificação final (contagem de átomos e carga):
- Enxofre:
à esquerda, à direita. - Nitrogênio:
à esquerda, à direita. - Hidrogênio: esquerda
; direita . - Oxigênio: esquerda
(de ); direita . - Carga: ambos os lados são neutros.
Tudo conferido: equação balanceada em meio ácido.