Balanceie as seguintes equações simplificadas, usando as meias-reações de oxidação e redução. Todas as reações ocorrem em solução ácida. Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada reação.
(d) Preparação de estibina a partir do ácido antimônico:
\mathrm{H}_{3} \mathrm{SbO}_{4}(\mathrm{aq})+\mathrm{Zn}(\mathrm{~s}) \longrightarrow \mathrm{SbH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado pede para balancear, em meio ácido, a reação de preparação de estibina a partir do ácido antimônico:
\mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4}(\mathrm{aq}) + \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) \longrightarrow \mathrm{SbH}_{3}(\mathrm{aq}) + \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq})
O conteúdo envolvido é balanceamento por meias-reações de oxidação e redução em solução ácida.

Passo 2

Vamos atribuir números de oxidação para identificar o que é oxidado e o que é reduzido.
O antimônio em \mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4} está em +5 e passa para -3 em \mathrm{SbH}_{3}, ou seja, sofre redução.
O zinco metálico parte de 0 e vai para +2 em \mathrm{Zn}^{2+}, sofrendo oxidação.

Passo 3

Escrevemos a meia-reação de redução do antimônio e balanceamos átomos de Sb, O e H, depois a carga:
\mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4} + 8\,\mathrm{H}^+ + 8\,\mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{SbH}_{3} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Passo 4

Escrevemos a meia-reação de oxidação do zinco e balanceamos carga:
\mathrm{Zn} \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^-

Passo 5

Para igualar o número de elétrons trocados, multiplicamos a meia-reação de oxidação por 4, de modo que ambas envolvam 8 e^{-}:
4\,\mathrm{Zn} \longrightarrow 4\,\mathrm{Zn}^{2+} + 8\,\mathrm{e}^-

Passo 6

Somamos as duas meias-reações, cancelamos os elétrons e we mantemos os íons \mathrm{H}^+ e a água para equilibrar H e O:
\mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4} + 8\,\mathrm{H}^+ + 4\,\mathrm{Zn} \;\longrightarrow\; \mathrm{SbH}_{3} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} + 4\,\mathrm{Zn}^{2+}

Resposta

Equação balanceada em meio ácido:
\mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4} + 4\,\mathrm{Zn} + 8\,\mathrm{H}^+ \;\longrightarrow\; \mathrm{SbH}_{3} + 4\,\mathrm{Zn}^{2+} + 4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Agente oxidante: \mathrm{H}_{3}\mathrm{SbO}_{4}
Agente redutor: \mathrm{Zn}

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