Completar e balancear as seguintes reações que ocorrem em soluções aquosas básicas e envolvem os seguintes pares redox. Além disso, preveja a influência do pH sobre o potencial da reação global.
e
Passo 1
O enunciado pede para balancear, em meio básico, a reação redox entre os pares
e
, e em seguida prever como o pH (ou seja, a concentração de
) afeta o potencial global. Vamos usar o método das semi-reações em meio básico, balanceando átomos de O com
, átomos de H com
e cargas com elétrons.
Passo 2
Escrevemos as semi-reações sem balancear, identificando quem oxida e quem reduz:
– Oxidação:
– Oxidação:
– Redução:
Passo 3
Balanceamos em meio básico a semi-reação de oxidação.
- Balancear O: sobra 1 O em
, então acrescentamos 1 em produtos e 1 em reagentes. - Balancear H: reagentes passam a ter 1 H, produtos 2 H, corrigimos com mais 1
em reagentes. - Balancear carga com elétrons.
O resultado é
Passo 4
Balanceamos em meio básico a semi-reação de redução. Um caminho eficiente é começar pela forma ácida conhecida
e então converter em básico (adicionando 4
a ambos os lados) e, finalmente, complexar
com 3
para formar
. Após simplificar, obtém-se
Passo 5
Somamos as duas semi-reações, cancelando os 2
e simplificando
e
:
Cancela
. Fica
Simplificando uma
de cada lado e uma
de cada lado:
Passo 6
Para prever a influência do pH (i.e.\ da
) no potencial, escrevemos o quociente de reação
Na equação de Nernst
um aumento de
faz o denominador de
crescer, logo
diminui,
fica mais negativo e
mais positivo. Portanto, aumentar o pH (mais
) eleva o potencial da reação global.
Resposta
Equação global:
Influência do pH: quanto maior o pH (maior
), maior o potencial da reação global.