Balanceie as equações abaixo indicando a semi-equação de redução, a semi-equação de oxidação e a equação global.
(meio básico)
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é balancear uma reação redox em meio básico. O enunciado pede três coisas:
- semi-equação de redução;
- semi-equação de oxidação;
- equação global balanceada.
O conteúdo é “reações de oxi-redução” e vamos usar o método das semi-reações em meio básico (balancear O com H₂O, H com OH⁻ e depois elétrons).
Passo 2
Vamos achar primeiro a semi-equação de redução, que é onde o agente oxidante ganha elétrons. Aqui o As passa de As(+5) em
para As(+3) em
.
- Escrevo o “esqueleto”:
2) Equilibro oxigênios com água: faltam 2 O no produto, então coloco 2 H₂O na direita:
- Equilibro hidrogênios com H⁺ (mesmo que seja básico, faço em ácido e depois passo): há 4 H do lado direito, então coloco 4 H⁺ na esquerda:
4) Ajusto carga com elétrons. Lado esquerdo tem carga
- Agora passo para o básico: para cada H⁺ adiciono um OH⁻ em ambos os lados. São 4 H⁺, então somo 4 OH⁻:
$$2,\mathrm{e^-} + 4,\mathrm{H^+} + \mathrm{AsO_4^{3-}} + 4,\mathrm{OH^-}
\longrightarrow \mathrm{AsO_2^-} + 2,\mathrm{H_2O} + 4,\mathrm{OH^-}
\boxed{\mathrm{AsO_4^{3-}} + 2,\mathrm{H_2O} + 2,\mathrm{e^-} ;\longrightarrow; \mathrm{AsO_2^-} + 4,\mathrm{OH^-}}$$
Passo 3
Agora a semi-equação de oxidação, onde o CN⁻ vira OCN⁻ (cianeto vira cianato). O C vai de +2 em CN⁻ para +4 em OCN⁻, então perde 2 e⁻.
- Esqueleto:
2) Ajusto O com H₂O: falta 1 O no produto, coloco 1 H₂O no lado esquerdo:
- Ajusto H com H⁺: há 2 H na água, coloco 2 H⁺ na direita:
4) Ajusto carga com elétrons. Lado esquerdo é –1, direito é
- Passo para o básico: adiciono 2 OH⁻ a cada H⁺ (2 vezes) nos dois lados:
$$\mathrm{H_2O} + \mathrm{CN^-} + 2,\mathrm{OH^-}
\longrightarrow \mathrm{OCN^-} + 2,\mathrm{H^+} + 2,\mathrm{e^-} + 2,\mathrm{OH^-}
\boxed{\mathrm{CN^-} + 2,\mathrm{OH^-} ;\longrightarrow; \mathrm{OCN^-} + \mathrm{H_2O} + 2,\mathrm{e^-}}$$
Passo 4
Agora somo as duas semi-reações, cancelando os elétrons:
Redução:
Oxidação:
Somando e cancelando 2 e⁻:
$$\mathrm{AsO_4^{3-}} + 2,\mathrm{H_2O} + \mathrm{CN^-} + 2,\mathrm{OH^-}
;\longrightarrow; \mathrm{AsO_2^-} + 4,\mathrm{OH^-} + \mathrm{OCN^-} + \mathrm{H_2O}$$
Agora simplifico água (2 H₂O vs 1 H₂O vira 1 H₂O) e OH⁻ (4 vs 2 vira 2 OH⁻):
$$\boxed{\mathrm{CN^-} + \mathrm{AsO_4^{3-}} + \mathrm{H_2O}
;\longrightarrow; \mathrm{OCN^-} + \mathrm{AsO_2^-} + 2,\mathrm{OH^-}}$$
Resposta
Semi-equação de redução:
Semi-equação de oxidação:
Equação global balanceada (meio básico):