Balanceie as equações por oxirredução
Passo 1
Enunciado: balancear por oxirredução a reação
Informações fornecidas:
- Reagentes:
e . - Produtos:
e . - O que se pede: encontrar os coeficientes estequiométricos que tornam a reação balanceada, usando o método de oxirredução (transferência de elétrons).
Passo 2
Entender as variações dos números de oxidação (breve explicação didática):
- Número de oxidação é um número que representa a carga formal que um átomo teria se todos os elétrons das ligações fossem atribuídos ao átomo mais eletronegativo. Aqui usamos valores dados na reação.
- Se o número de oxidação de um elemento aumenta (fica mais positivo), esse elemento sofreu oxidação (perdeu elétrons).
- Se o número de oxidação diminui (fica mais negativo), o elemento sofreu redução (ganhou elétrons).
Aplicando ao enunciado: vamos identificar os números de oxidação de cada espécie (o enunciado já mostra esses valores): - Para
: número de oxidação é . - Para
: número de oxidação é . - Para
: número de oxidação é . - Para
: número de oxidação é .
Passo 3
Determinar quem é oxidado e quem é reduzido:
-
vai de para : . O número de oxidação aumentou ⇒ foi oxidado (perdeu elétrons). -
vai de para : . O número de oxidação diminuiu ⇒ foi reduzido (ganhou elétrons).
Agora vamos quantificar quantos elétrons cada átomo perde/ganha.
Passo 4
Escrever a meia-reação de oxidação (detalhando como montar):
- Oxidação: o átomo que perde elétrons aparece nos reagentes e seu íon oxidado aparece nos produtos, com elétrons adicionados no lado dos produtos para equilibrar carga.
- Para
: um átomo de zinco neutro vira , ou seja, perde elétrons. A meia-reação é
Expliquei: colocamos
no lado dos produtos porque a carga do produto (
) é maior; para conservar carga, o excesso de carga positiva vem da perda de elétrons.
Passo 5
Escrever a meia-reação de redução:
- Redução: o íon que ganha elétrons recebe elétrons no lado dos reagentes.
- Para
: recebe elétrons para virar . A meia-reação é
Expliquei: colocamos
no lado dos reagentes porque o cátion
precisa desses elétrons para reduzir sua carga a
.
Passo 6
Igualar o número de elétrons trocados entre as meia-reações:
- Regra prática: os elétrons perdidos na oxidação devem ser exatamente os elétrons ganhos na redução, para que ao somarmos as meia-reações os elétrons se cancelem.
- Aqui a oxidação produz
e a redução consome . Como já são iguais, não precisamos multiplicar nenhuma meia-reação.
Passo 7
Somar as meia-reações e cancelar os elétrons:
- Somando as duas equações (somar lado a lado e cancelar termos iguais em lados opostos) obtemos:
Os
aparecem um vez nos produtos e uma vez nos reagentes e se cancelam, resultando na equação global acima.
Passo 8
Verificação final — conservação de massa e carga:
- Átomos: à esquerda temos
átomo de Zn e átomo de Cu; à direita também Zn e Cu → massa conservada. - Carga: à esquerda a carga total é
. À direita a carga total é . Carga conservada. - Coeficientes são os menores inteiros possíveis (todos 1), então a equação está corretamente balanceada.
Passo 9
Interpretação rápida e dica de prova:
-
é o agente redutor (porque se oxida, doa elétrons). -
é o agente oxidante (porque se reduz, recebe elétrons). - Dica prática: em reações metal + íon metálico (dois estados diferentes), frequentemente a equação balanceia com coeficientes
quando as mudanças de oxidação são de magnitudes iguais; ainda assim, sempre confirme com as meia-reações.