Complete e balanceie as seguintes reações em meio básico:
Passo 1
O enunciado pede que eu complete e balanceie, em meio básico, a reação
Informações dadas:
- Reagentes:
(s) e (s). - Produtos:
(s) e (s). - Meio: básico (isso determina que vamos usar
e para balancear meio e hidrogênio/oxigênio). - A tarefa é encontrar a equação balanceada, respeitando massa e carga.
Passo 2
Identificar mudanças de oxidação (para saber quem perde e quem ganha elétrons).
- Para
elemental: tem número de oxidação . - Em
: cada tem carga , então tem carga . Logo (oxidação). - Em
: cada oxigênio tem , somando ; para neutralidade, deve ser . - Em
: cada é , então é . Logo (redução). - Conclusão:
é agente redutor (doa elétrons) e em é reduzido. Cada átomo de Ni ganha elétrons e cada Zn perde elétrons — isso facilita porque os elétrons se anulam sem multiplicar meio reação.
Passo 3
Escrevo as semi-reações (esqueleto, ainda sem balancear H e O):
- Semi-reação de redução (Ni):
. - Semi-reação de oxidação (Zn):
.
Agora vamos balancear cada semi-reação em meio básico. Regra prática no básico: balanceie átomos diferentes de H e O adicionando
e
conforme necessário e use
para balancear cargas.
Passo 4
Balanceando a semi-reação de redução (Ni):
Começo com
Começo com
- Ni já balanceado (1 de cada lado).
- Oxigênios: lado esquerdo tem
(em ); lado direito tem (em ). Oxigênio já balanceado. - Hidrogênios: lado esquerdo tem
; lado direito tem (dois no produto). Para fornecer H em meio básico, adicionamos no lado que precisa de H (lado esquerdo) e, se necessário, no outro lado para manter O/H balanceados. - Adiciono
moléculas de ao lado esquerdo para fornecer H; mas então terei H sobrando no lado esquerdo, então vou criar do outro lado: a melhor forma é pensar em termos de carga também.
- Adiciono
- Agora verifico carga: reagentes neutros (sem carga) mas, para transformar os átomos, introduzimos elétrons. Uma forma direta e prática (método padrão) é:
Verifico átomos e carga:
- Átomos: Ni:1/1; O: esquerda
, direita ; H: esquerda , direita . OK. - Carga: esquerda
dá carga ; direita dá . Cargas balanceadas.
Portanto a semi-reação de redução balanceada em meio básico é
Passo 5
Balanceando a semi-reação de oxidação (Zn):
Começo com
Começo com
- Zn já balanceado.
- Produtos têm
oxigênios e hidrogênios (em ). Em meio básico, a forma mais simples é adicionar ao lado que precisa de O e H. Adicionando ao lado esquerdo dá os dois e os dois :
Verifico átomos e cargas:
- Átomos: Zn:1/1; O: esquerda
, direita ; H: esquerda , direita . - Carga: esquerda
; direita soma (pois tem carga ) e é neutro. Para igualdade de cargas, precisamos que os elétrons estejam no lado direito (pois Zn é oxidado). A equação escrita tem a carga correta: esquerda , direita . OK.
Portanto a semi-reação de oxidação balanceada em meio básico é
Passo 6
Combinar as semi-reações:
- Semi-reação de redução:
- Semi-reação de oxidação:
Os elétrons aparecem em ambos os lados (
), então somando as duas semi-reações eles se cancelam. Somando membro a membro:
lado esquerdo total:
lado direito total:
Cancelei
de ambos os lados e também vejo que
aparece nos dois lados, portanto eles também se cancelam. O que sobra é:
Passo 7
Verificação final (massa e carga):
- Átomos Ni:
/ . - Átomos Zn:
/ . - Oxigênio: esquerda
(em ) + (em ) total ; direita tem e tem : total . OK. - Hidrogênio: esquerda
(em ); direita (em ) + (em ) = . OK. - Carga: todos os corpos são neutros, logo carga total
dos dois lados. OK.
Equação balanceada em meio básico pronta.