Balanceie as seguintes equações utilizando \mathrm{H}^{+}ou \mathrm{OH}^{-}e \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, indicando quais as espécies reduzem, quais oxidam e quem são os agentes oxidantes e redutores:
\mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}{ }^{2-} \leftrightarrows \mathrm{Fe}^{3+}+\mathrm{Cr}^{3+} (meio ácido)

Passo 1

O enunciado pede para balancear em meio ácido a reação
\mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}\longrightarrow \mathrm{Fe}^{3+}+\mathrm{Cr}^{3+}
Usaremos o método das semi-reações, adicionando \mathrm{H}^{+} e \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} para balancear oxigênios e hidrogênios.

Passo 2

Escrever as semi-reações de oxidação e redução:
\mathrm{Fe}^{2+}\;\longrightarrow\;\mathrm{Fe}^{3+}+e^{-}
\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}+14\,\mathrm{H}^{+}+6\,e^{-}\;\longrightarrow\;2\,\mathrm{Cr}^{3+}+7\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Passo 3

Igualar o número de elétrons multiplicando a semi-reação de oxidação por 6:
6\,\mathrm{Fe}^{2+}\;\longrightarrow\;6\,\mathrm{Fe}^{3+}+6\,e^{-}
Somando as duas semi-reações obtemos
6\,\mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}+14\,\mathrm{H}^{+}\longrightarrow 6\,\mathrm{Fe}^{3+}+2\,\mathrm{Cr}^{3+}+7\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}

Passo 4

Verificamos átomos e cargas:
– Ferro: 6 de cada lado.
– Cromo: 2 de cada lado.
– Oxigênio: 7 do dicromato e 7 em 7\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
– Hidrogênio: 14 em \mathrm{H}^{+} e 14 em 7\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Carga total à esquerda:
6\times(+2)+(-2)+14\times(+1)=12-2+14=24
Carga à direita:
6\times(+3)+2\times(+3)+0=18+6=24
Tudo confere.

Passo 5

Identificação de espécies e agentes:
\mathrm{Fe}^{2+} perde elétron e sofre oxidação, portanto é agente redutor.
\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-} ganha elétrons e sofre redução, portanto é agente oxidante.

Resposta

6\,\mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}+14\,\mathrm{H}^{+}\longrightarrow 6\,\mathrm{Fe}^{3+}+2\,\mathrm{Cr}^{3+}+7\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Espécie oxidada: \mathrm{Fe}^{2+}.
Espécie reduzida: \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}.
Agente redutor: \mathrm{Fe}^{2+}.
Agente oxidante: \mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7}^{2-}.

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