Complete e balanceie as seguintes reações de óxido redução em meio ácido:
Passo 1
Beleza, então o enunciado pede para a gente completar e balancear a reação de oxirredução em meio ácido:
Conteúdo principal: reação de oxirredução (redox) em meio ácido. Vamos precisar:
- Identificar estados de oxidação de cada átomo de fósforo.
- Escrever as semi-reações de oxidação e redução.
- Balancear átomos de O e H com
e . - Igualar elétrons trocados e somar as semi-reações.
Passo 2
Primeiro, vemos os estados de oxidação do fósforo:
- Em
, cada P está em 0. - Em
, P está em –3 (já que ). - Em
, P está em +3 (pois ).
Logo, temos duas mudanças:
- Redução: P⁰ → P^(–3) (ganho de elétrons)
- Oxidação: P⁰ → P^(+3) (perda de elétrons)
Passo 3
Escrever as semi-reações já com elétrons e balancear O e H em meio ácido.
a) Semi-reação de redução (P⁰ → PH₃):
– Aqui a gente adiciona 3 H⁺ para ter H₃ e 3 e⁻ para levar o P de 0 a –3.
b) Semi-reação de oxidação (P⁰ → HPO₃²⁻):
- Balanceia O com água: precisa de 3 H₂O do lado esquerdo para ter 3 oxigênios.
- Balanceia H: 3 H₂O dá 6 H à esquerda, mas no produto só tem 1 em HPO₃²⁻, então sobram 5 H⁺ do lado direito.
- Balanceia carga: lado esquerdo é neutro; lado direito tem
, então precisa de 3 e⁻ no produto para cancelar.
Fica:
Passo 4
Agora igualamos o número de elétrons trocados: ambas já têm 3 e⁻, então não é preciso multiplicar. Somamos as duas semi-reações:
Redução:
Oxidação:
Oxidação:
Somando e cancelando 3 e⁻ de ambos os lados:
Agora cancela 3 H⁺ (passa subtraindo dos dois lados):
Passo 5
O enunciado quer a reação partindo de
, não de 2 P. Multiplicamos tudo por 2: