Balanceie as seguintes equações de oxido-redução:
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma equação de óxido-redução que precisa ser balanceada:
Vamos usar conceitos de oxidação e redução para equilibrar essa equação. Para isso, vamos precisar identificar os estados de oxidação dos elementos envolvidos e ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento e a carga total sejam iguais nos dois lados da equação.
Passo 2
Vamos começar identificando os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e produtos.
-
Em
: - Cloro (Cl) geralmente tem estado de oxidação -1.
- Logo, cada Selênio (Se) deve ter estado de oxidação +1 para balancear:
.
-
Em
: - Hidrogênio (H) tem estado de +1.
- Oxigênio (O) tem estado de -2.
- Vamos calcular o estado de Se:
-
Em Se (elementar):
- Estado de oxidação é 0.
-
Em HCl:
- Hidrogênio (H) +1 e Cloro (Cl) -1.
Passo 3
Agora, identificamos as mudanças nos estados de oxidação para ver quem está sendo oxidado e quem está sendo reduzido.
-
Se em
vai de +1 em para +4 em e para 0 em Se. - O Se que vai para +4 está sendo oxidado.
- O Se que vai para 0 está sendo reduzido.
-
Cloro (Cl) permanece com estado de -1, então não há mudança.
Passo 4
Vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução.
Oxidação:
Redução:
Passo 5
Agora, balanceamos cada semi-reação individualmente.
Oxidação:
Redução:
Aqui, adicionamos elétrons para balancear a perda e ganho de elétrons em cada reação.
Passo 6
Vamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações para que se cancelem.
Multiplicamos a semi-reação de redução por 3:
Agora, temos 3 elétrons em ambas as semi-reações.
Passo 7
Somamos as duas semi-reações balanceadas:
Oxidação:
Redução:
Somando:
Passo 8
Agora, voltamos para a equação completa e balanceamos os outros elementos (H e Cl).
Temos:
Vamos ajustar os coeficientes para balancear H e Cl.
Passo 9
Balanceando Cl:
- Lado esquerdo: 2 Cl.
- Lado direito: cada HCl tem 1 Cl.
Então, precisamos de 2 HCl:
Balanceando H:
- Lado esquerdo: 2 H no H₂O.
- Lado direito: 2 H no H₂SeO₃ + 2 H em 2 HCl = 4 H.
Para equilibrar, adicionamos mais H₂O no lado esquerdo:
Passo 10
Finalmente, verificamos se todos os elementos estão balanceados:
- Se: 2 no reagente, 1 na H₂SeO₃ e 1 na Se, totalizando 2 no produto.
- Cl: 2 no reagente e 2 no produto.
- H: 4 no reagente (2 H₂O) e 4 no produto (2 H₂SeO₃ + 2 HCl).
- O: 2 O no reagente (2 H₂O) e 3 O na H₂SeO₃.
Parece que precisamos ajustar o O balanceando com mais água ou ajustando os coeficientes.
Vamos revisar e ajustar o coeficiente de H₂SeO₃ para balancear o O:
Colocando 2 H₂SeO₃:
Agora:
- O: 4 O no reagente (4 H₂O) e 6 O no produto (2 H₂SeO₃).
Ainda não está balanceado. Precisamos ajustar melhor os coeficientes.
Passo 11
Vamos ajustar os coeficientes finais balanceando todos os elementos:
A equação balanceada fica:
Verificando:
- Se: 2 no reagente e 2 nos produtos.
- Cl: 2 no reagente e 4 nos produtos (ajustar Cl).
Então, precisamos ajustar novamente.
A equação corretamente balanceada é:
Resposta
A equação balanceada é: