Balanceie as equações por oxirredução
Passo 1
O enunciado pede para balancear por oxirredução a reação
Informações fornecidas:
- Reagentes:
e . - Produtos:
, e . - A reação envolve mudança de estados de oxidação (há formação de
a partir de ), então é típica de balanceamento por oxirredução. - O objetivo é encontrar os coeficientes estequiométricos inteiros que balanceiam todos os átomos e cargas.
Passo 2
Escolha do método: vamos usar o método das semi-reações (meio ácido), porque o meio é ácido (reagente
fornece
) e há troca de elétrons entre manganês e cloro. Esse método separa a reação em duas semi-reações — redução e oxidação — e equilibra cada uma para massa e carga antes de juntá-las. Vou explicar cada passo bem devagar, como um amigo que está do seu lado.
Passo 3
Identificação das espécies que mudam de oxidação:
- No
, calcule o NOX do Mn. Oxigênio tem NOX (na maior parte dos óxidos). Há dois oxigênios: total . Como o composto é neutro, Mn deve ser . Logo Mn passa de (em ) para (em ), então o Mn é reduzido. - No
, o cloro tem NOX . Em o cloro tem NOX . Então o cloro é oxidado de para .
Portanto há redução do Mn e oxidação do Cl.
Passo 4
Montagem da semi-reação de redução (Mn):
Escrevemos a transformação em forma iônica essencial:
Escrevemos a transformação em forma iônica essencial:
Agora balanceamos oxigênios adicionando água, hidrogênios adicionando
(meio ácido) e cargas adicionando elétrons
.
- Balancear O: à direita não há oxigênio, à esquerda há 2 O → adicionamos
ao lado direito:
- Balancear H: agora há
H do lado direito (nos ), então adicionamos no lado esquerdo:
- Balancear cargas com elétrons: carga à esquerda =
; carga à direita = . Para igualar, colocamos no lado esquerdo (porque a redução recebe elétrons):
Essa é a semi-reação de redução balanceada (massa e carga).
Passo 5
Montagem da semi-reação de oxidação (Cl):
Escrevemos a transformação do íon cloreto para cloro molecular:
Escrevemos a transformação do íon cloreto para cloro molecular:
Balanceamos átomos e cargas:
- Balancear Cl: preciso de 2 cloretos para formar uma molécula de
:
- Balancear carga com elétrons: carga à esquerda =
; à direita = . Para equilibrar, colocamos no lado direito (elétrons saem na oxidação):
Essa é a semi-reação de oxidação balanceada.
Passo 6
Igualar elétrons e somar as semi-reações:
- A semi-reação de redução usa
. - A semi-reação de oxidação libera
.
Como ambos têm, podemos somá-las diretamente, cancelando os elétrons:
Somando:
Resultados combinados (elétrons cancelam):
Passo 7
Voltar para a forma molecular: interpretar íons como vindos de compostos:
-
e vêm de . -
e podem formar .
Atualmente temos na equação iônica
e
no lado dos reagentes. Para escrever com moléculas de
, agrupe
com
(que corresponderiam a
introduzidos). Para obter os
que faltam para formar
no lado dos produtos, adicionamos
em ambos os lados (isso é um ajuste de escrita que corresponde a começar com
na mistura inicial). Ao fazer esse agrupamento, os íons
e
do lado dos produtos se combinam formando
. O processo dá origem à equação molecular balanceada (veja verificação no próximo passo).
Passo 8
Verificação final (contagem de átomos e carga elétrica):
Supondo a forma molecular resultante (como obtida ao reagrupar os íons), contamos átomos em ambos os lados:
Supondo a forma molecular resultante (como obtida ao reagrupar os íons), contamos átomos em ambos os lados:
- Mn:
→ . - O: do lado reagente em
= ; do lado produto em = . - H: do lado reagente em
= ; do lado produto em = . - Cl: do lado reagente em
= ; do lado produto em (2 Cl) + (2 Cl) = .
As massas estão balanceadas. A carga total em cada lado é neutra (compostos moleculares são neutros). Portanto a equação está corretamente balanceada.