Balanceie as seguintes equações de oxido-redução:
MnO4 ^2- rightarrows MnO2+MnO4^-(meio alcalino)

Passo 1

Vamos balancear a reação de oxido-redução MnO4^2- rightarrows MnO2 + MnO4^- em meio alcalino. Para isso, vamos usar conceitos de números de oxidação e seguir os passos para equilibrar reações redox em solução básica.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação do manganês (Mn) em cada espécie:
  • Em MnO4^2-, o oxigênio tem geralmente -2. Como há 4 oxigênios, totalizando -8. A carga total é -2, então Mn precisa estar em +6 para equilibrar:
    Mn^+6O4^2-
  • Em MnO2, cada oxigênio é -2, totalizando -4. Como o composto é neutro, Mn está em +4:
    Mn^+4O2
  • Em MnO4^-, novamente cada oxigênio é -2, totalizando -8. A carga total é -1, então Mn está em +7:
    Mn^+7O4^-

Passo 3

Agora, separamos a reação em duas semi-reações: uma de redução e outra de oxidação.
  • Redução: Mn^+6 Mn^+4
  • Oxidação: Mn^+6 Mn^+7

Passo 4

Balanceamos os átomos de manganês (Mn) em cada semi-reação:
  • Redução: MnO4^2- MnO2
  • Oxidação: MnO4^2- MnO4^-

Passo 5

Balanceamos os átomos de oxigênio adicionando água ( H2O) quando necessário. No meio alcalino, geralmente adicionamos H2O para balancear o oxigênio.
  • Redução: Já tem 4 oxigênios de MnO4^2- e 2 em MnO2, então adicionamos 2 H2O para balancear.
    MnO4^2- MnO2 + 2,H2O
  • Oxidação: Os oxigênios já estão balanceados.

Passo 6

Como estamos em meio alcalino, balanceamos os hidrogênios adicionando íons hidroxila ( OH^-).
  • Redução: Nos reagentes, não há hidrogênios. Nos produtos, temos 4 hidrogênios das 2 H2O. Então, adicionamos 4 OH^- aos reagentes.
    MnO4^2- + 4,OH^- MnO2 + 2,H2O
  • Oxidação: Não há hidrogênios para balancear.

Passo 7

Balanceamos as cargas elétricas adicionando elétrons ( e^-).
  • Redução:
    Carga à esquerda: -2 (de MnO4^2-) + -4 (de 4,OH^-) = -6
    Carga à direita: 0 (de MnO2) + 0 (de H2O) = 0
    Para balancear, adicionamos 6 elétrons aos produtos:
    MnO4^2- + 4,OH^- MnO2 + 2,H2O + 6,e^-
  • Oxidação:
    Carga à esquerda: -2 (de MnO4^2-)
    Carga à direita: -1 (de MnO4^-)
    Para balancear, adicionamos 1 elétron aos reagentes:
    MnO4^2- + e^- MnO4^-

Passo 8

Agora, igualamos o número de elétrons nas duas semi-reações para que se cancelem. A redução tem 6 elétrons e a oxidação tem 1. Então, multiplicamos a semi-reação de oxidação por 6:
  • Redução:
    MnO4^2- + 4,OH^- MnO2 + 2,H2O + 6,e^-
  • Oxidação (x6):
    6,MnO4^2- + 6,e^- 6,MnO4^-

Passo 9

Somamos as duas semi-reações e cancelamos os elétrons:
MnO4^2- + 4,OH^- + 6,MnO4^2- + 6,e^- MnO2 + 2,H2O + 6,e^- + 6,MnO4^-
Simplificando:
7,MnO4^2- + 4,OH^- MnO2 + 2,H2O + 6,MnO4^-

Resposta

A equação balanceada é:
7,MnO4^2- + 4,OH^- rightarrows MnO2 + 2,H2O + 6,MnO4^-

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