Complete e balanceie as seguintes reações em meio aquoso ácido:
Passo 1
O enunciado pede que a reação seja completada e balanceada em meio aquoso ácido. A reação fornecida é:
Informações dadas e o que devemos considerar:
- Reagentes:
(iodo elementar) e (gás). - Produtos indicados:
, e (enxofre sólido). - Meio: ácido (podemos usar
e 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
cada iodo tem número de oxidação . Em o iodo tem número de oxidação . Logo, o iodo é reduzido (ganha elétrons). - Oxidação do enxofre: em
cada hidrogênio é , então o enxofre tem . Em elementar o enxofre tem . 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):
. - Oxidação (enxofre):
.
Agora vamos balancear cada semireação em meio ácido usando os procedimentos padrão: balancear átomos diferentes de O e H, depois balancear H adicionando, balancear O com (não há O aqui), e por fim balancear carga com elétrons .
Passo 4
Balancear a semireação de redução (iodo).
- Balancear átomos de I: à esquerda há 2 I em
, então colocamos 2 iodetos à direita:
- Balancear carga: carga à esquerda é
; à direita é . Para igualar as cargas, colocamos elétrons no lado menos carregado (lado esquerdo), porque a redução consome elétrons:
Verificação: carga esquerda
? Atenção: elétrons têm carga negativa, então à esquerda temos carga
(de
) mais
de
, total
. À direita temos
. Átomos também balanceados.
Passo 5
Balancear a semireação de oxidação (enxofre).
- Começamos com
. Átomos de S já balanceados (1 e 1). - Balancear hidrogênios: há 2 H no reagente e nenhum no produto. Em meio ácido, adicionamos
ao lado que estiver com falta de H (aqui no produto):
- Agora balancear a carga: carga do lado esquerdo é
(molécula neutra), carga do lado direito é devido a . Para balancear, adicionamos elétrons ao lado com carga positiva (produtos), porque na oxidação há liberação de elétrons. Colocamos no produto:
Verificação: cargas — esquerda
; direita
. Átomos — H:2 vs 2, S:1 vs1. Tudo certo.
Passo 6
Combinar as duas semireações garantindo que os elétrons se cancelem.
Temos:
Temos:
Ambas envolvem
, então somamos as equações (os elétrons se cancelam):
Somando membro a membro:
Somando membro a membro:
- reagentes:
- produtos:
Cancelamosem ambos os lados, resultando na equação global:
Passo 7
Verificação final (massa e carga).
- Átomos: I:
à esquerda ( ) e à direita ( ). S: e . H: e ( ). O: nenhum dos lados. OK. - Carga: esquerda
. Direita . Cargas iguais. OK.
Portanto a equação está balanceada em meio ácido.