Complete e balanceie as seguintes reações em meio aquoso ácido:
\mathrm{I}_{2(\mathrm{~s})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}_{(\mathrm{g})} \longrightarrow \mathrm{H}^{+}+\mathrm{I}^{-}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})}

Passo 1

O enunciado pede que a reação seja completada e balanceada em meio aquoso ácido. A reação fornecida é:
\mathrm{I_2\,(s)}+\mathrm{H_2S\,(g)}\longrightarrow \mathrm{H^+}+\mathrm{I^-}+\mathrm{S\,(s)}
Informações dadas e o que devemos considerar:
  • Reagentes: \mathrm{I_2} (iodo elementar) e \mathrm{H_2S} (gás).
  • Produtos indicados: \mathrm{H^+}, \mathrm{I^-} e \mathrm{S} (enxofre sólido).
  • Meio: ácido (podemos usar \mathrm{H^+} e \mathrm{H_2O} para balancear H e O).
  • Objetivo: obter a equação química balanceada (átomos e carga elétrica devem ficar balanceados).

Passo 2

Identificar as mudanças de estado de oxidação (isso nos diz quais são as semireações de oxidação e redução).
  • Oxidação do iodo: em \mathrm{I_2} cada iodo tem número de oxidação 0. Em \mathrm{I^-} o iodo tem número de oxidação -1. Logo, o iodo é reduzido (ganha elétrons).
  • Oxidação do enxofre: em \mathrm{H_2S} cada hidrogênio é +1, então o enxofre tem -2. Em \mathrm{S} elementar o enxofre tem 0. Logo, o enxofre é oxidado (perde elétrons).
    Explicação curta sobre número de oxidação (aula rápida): o número de oxidação é uma forma de “contar” elétrons atribuídos a cada átomo seguindo regras (elementos simples = 0; H geralmente +1 quando ligado a não-metais; íons monatomicos têm seu valor igual à carga etc.). Aqui aplicamos essas regras para ver quem perde e quem ganha elétrons.

Passo 3

Escrever as semireações (apenas as espécies que mudam) sem se preocupar ainda com elétrons:
  • Redução (iodo): \mathrm{I_2}\longrightarrow \mathrm{I^-}.
  • Oxidação (enxofre): \mathrm{H_2S}\longrightarrow \mathrm{S}.
    Agora vamos balancear cada semireação em meio ácido usando os procedimentos padrão: balancear átomos diferentes de O e H, depois balancear H adicionando \mathrm{H^+}, balancear O com \mathrm{H_2O} (não há O aqui), e por fim balancear carga com elétrons e^-.

Passo 4

Balancear a semireação de redução (iodo).
  • Balancear átomos de I: à esquerda há 2 I em \mathrm{I_2}, então colocamos 2 iodetos à direita:
\mathrm{I_2}\longrightarrow 2\,\mathrm{I^-}
  • Balancear carga: carga à esquerda é 0; à direita é 2\times(-1)=-2. Para igualar as cargas, colocamos 2 elétrons no lado menos carregado (lado esquerdo), porque a redução consome elétrons:
2\,e^-+\mathrm{I_2}\longrightarrow 2\,\mathrm{I^-}
Verificação: carga esquerda 2\times(-1)+0= -2? Atenção: elétrons têm carga negativa, então à esquerda temos carga -2 (de 2e^-) mais 0 de \mathrm{I_2}, total -2. À direita temos -2. Átomos também balanceados.

Passo 5

Balancear a semireação de oxidação (enxofre).
  • Começamos com \mathrm{H_2S}\longrightarrow \mathrm{S}. Átomos de S já balanceados (1 e 1).
  • Balancear hidrogênios: há 2 H no reagente e nenhum no produto. Em meio ácido, adicionamos 2\,\mathrm{H^+} ao lado que estiver com falta de H (aqui no produto):
\mathrm{H_2S}\longrightarrow \mathrm{S}+2\,\mathrm{H^+}
  • Agora balancear a carga: carga do lado esquerdo é 0 (molécula neutra), carga do lado direito é +2 devido a 2\,\mathrm{H^+}. Para balancear, adicionamos elétrons ao lado com carga positiva (produtos), porque na oxidação há liberação de elétrons. Colocamos 2\,e^- no produto:
\mathrm{H_2S}\longrightarrow \mathrm{S}+2\,\mathrm{H^+}+2\,e^-
Verificação: cargas — esquerda 0; direita +2 + (-2)=0. Átomos — H:2 vs 2, S:1 vs1. Tudo certo.

Passo 6

Combinar as duas semireações garantindo que os elétrons se cancelem.
Temos:
2\,e^-+\mathrm{I_2}\longrightarrow 2\,\mathrm{I^-}
\mathrm{H_2S}\longrightarrow \mathrm{S}+2\,\mathrm{H^+}+2\,e^-
Ambas envolvem 2\,e^-, então somamos as equações (os elétrons se cancelam):
Somando membro a membro:
  • reagentes: 2\,e^- + \mathrm{I_2} + \mathrm{H_2S}
  • produtos: 2\,\mathrm{I^-} + \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H^+} + 2\,e^-
    Cancelamos 2\,e^- em ambos os lados, resultando na equação global:
\mathrm{I_2}+\mathrm{H_2S}\longrightarrow 2\,\mathrm{I^-}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{H^+}

Passo 7

Verificação final (massa e carga).
  • Átomos: I: 2 à esquerda ( \mathrm{I_2}) e 2 à direita ( 2\,\mathrm{I^-} ). S: 1 e 1. H: 2 e 2 ( 2\,\mathrm{H^+} ). O: nenhum dos lados. OK.
  • Carga: esquerda 0. Direita 2\times(-1) + 2\times(+1) = -2 + 2 = 0. Cargas iguais. OK.
    Portanto a equação está balanceada em meio ácido.

Resposta

\mathrm{I_2\,(s)}+\mathrm{H_2S\,(g)}\longrightarrow 2\,\mathrm{I^-}+ \mathrm{S\,(s)}+2\,\mathrm{H^+}

Exercícios relacionados