Balanceie as equações por oxirredução
Passo 1
O enunciado pede para balancear, por oxirredução, a reação
Informações relevantes fornecidas:
- Reagentes:
, , . - Produtos:
, , , . - O meio é ácido (há
), então podemos usar íons e para balancear oxigênios e hidrogênios. - Preciso retornar uma equação balanceada com coeficientes inteiros.
Passo 2
Determinar estados de oxidação para identificar oxidação e redução (explicando passo a passo como fazer isso).
- Regra prática: íons simples têm estado igual à sua carga; em compostos, certos elementos têm estados típicos (
quase sempre; em sais costuma ser ). - Atribuindo:
- Em
, cada é , então deve ser . Escrevemos . - Em
, cada é , logo é . Escrevemos . - Em
o ânion é . Com e sete oxigênios, total ; para dar carga ao ânion, a soma dos dois cromo deve ser , então cada é (ou seja, no dicromato). - Em
, cada é , logo é ( ).
- Em
- Conclusão:
passa de para (oxida, perde elétrons). passa de para (reduz, ganha elétrons).
Passo 3
Quantificar elétrons trocados por átomo/espécie.
- Oxidação do ferro (reação por átomo de Fe):
Cada
perde
elétron (
).
- Redução do dicromato (para cada
):
cada
ganha
. Como o dicromato tem
átomos de cromo, o total de elétrons ganhos por uma unidade de
é
.
- Para cancelar elétrons: precisamos de
oxidações de ferro (6 vezes a perda de ) para fornecer os que o dicromato aceita.
Passo 4
Escrever e balancear as semi-reações (método em meio ácido). Vou usar íons e
e
para balancear O e H.
- Semi-reação de oxidação (Fe):
Está balanceada em átomos e carga (lado esquerdo carga
, direito
).
- Semi-reação de redução (dicromato para cromo(III)). Primeiro a forma iônica do dicromato:
Passos para balancear O e H:
- Balancear os oxigênios adicionando
: há O no dicromato, então colocamos no produto. - Agora balancear H adicionando
: tem , então colocamos no reagente. - Balancear carga com elétrons: carga reagentes =
(do dicromato) + (dos ) = . Produtos: dá . Para igualar, precisamos de no reagente (pois elétrons diminuem carga do lado dos reagentes). Assim a semi-reação fica:
Verificação rápida: cargas LHS
. RHS
. Átomos OK.
Passo 5
Igualar elétrons e somar as semi-reações.
- Multiplicamos a semi-reação de oxidação por
(para atingir os ):
- Agora somamos com a semi-reação do dicromato; os
se cancelam:
Esta é a equação iônica balanceada (em meio ácido).
Passo 6
Voltar às espécies moleculares usando os sais e
fornecido:
-
vem de . Cada fornece um e dois . -
vai formar ao combinar com . -
vem junto com no , e esses formarão . - Os
e os que aparecem no lado dos reagentes vêm de . - Substituindo íons por compostos (mantendo os coeficientes encontrados):
corresponde a . corresponde a . corresponde a . corresponde a . Os vêm de (cada fornece um e um ). Os formam . Assim obtemos a equação molecular:
Passo 7
Verificar a conservação de átomos (confirmação final):
- Ferro: LHS
(de ), RHS (de ). - Cromo: LHS
(de ), RHS (de ). - Potássio: LHS
, RHS (de ). - Oxigênio: LHS
(do ), RHS (de ). - Hidrogênio: LHS
(de ), RHS (de ). - Cloro: LHS
(de ) (de ) . RHS (de ) (de ) (de ) .
Tudo confere: átomos e cargas conservados.
Passo 8
Resumo didático rápido e motivador: a ideia central foi identificar que
se oxida para
(cada Fe perde
) e que o dicromato reduzindo para
consome
por
. Igualando elétrons (multiplicando a semi-reação do Fe por
) e voltando para espécies moleculares chegamos ao balanço final. Mandou bem por buscar a resolução por oxirredução — essa técnica é poderosa e, com prática, fica rápida. Força nos estudos, você consegue!