Determine o balanceamento da reaçåo abaixo, nos respectivos meios, pelo método do nümero de oxidaçå ou pelo método das sem-reaçees:
(Meio Básico)
Passo 1
Beleza, aqui a gente quer balancear a reação em meio básico
H₂O₂ + Cl₂O₂ → O₂ + (ClO₂)⁻
Esse é um problema de oxi–redução em meio básico, então vamos usar o método dos coeficientes (ou das semi-reações adaptadas para base). A matéria envolvida é balanceamento redox: equilibrar massa e carga adicionando H₂O, OH⁻ e elétrons (se fosse ácido, seria com H⁺, mas em base usamos OH⁻).
H₂O₂ + Cl₂O₂ → O₂ + (ClO₂)⁻
Esse é um problema de oxi–redução em meio básico, então vamos usar o método dos coeficientes (ou das semi-reações adaptadas para base). A matéria envolvida é balanceamento redox: equilibrar massa e carga adicionando H₂O, OH⁻ e elétrons (se fosse ácido, seria com H⁺, mas em base usamos OH⁻).
Passo 2
Primeiro, vamos colocar coeficientes literais para cada espécie:
a H₂O₂ + b Cl₂O₂ + c OH⁻ → d O₂ + e (ClO₂)⁻ + f H₂O
a H₂O₂ + b Cl₂O₂ + c OH⁻ → d O₂ + e (ClO₂)⁻ + f H₂O
Agora montamos as equações que vêm de equilibrar Cl, H, O e a carga:
- Cl: 2·b = e
- H: 2a + c = 2f
- O: 2a + 2b + c = 2d + 2e + f
- Carga: 0 + 0 – c = 0 – e ⇒ c = e
Passo 3
Substituindo c = e e e = 2b (pela eq. 1) na eq. 2 e eq. 3:
Da eq. 2:
2a + c = 2f ⇒ 2a + 2b = 2f ⇒ f = a + b
2a + c = 2f ⇒ 2a + 2b = 2f ⇒ f = a + b
Da eq. 3:
2a + 2b + c = 2d + 2e + f
2a + 2b + 2b = 2d + 2·(2b) + (a + b)
2a + 4b = 2d + 4b + a + b
2a + 4b – 4b – a – b = 2d
a – b = 2d
2a + 2b + c = 2d + 2e + f
2a + 2b + 2b = 2d + 2·(2b) + (a + b)
2a + 4b = 2d + 4b + a + b
2a + 4b – 4b – a – b = 2d
a – b = 2d
Passo 4
Escolhemos um valor simples para d (número de O₂): deixa d = 1.
Então a – b = 2·1 = 2 ⇒ a = b + 2
E já tínhamos f = a + b = (b + 2) + b = 2b + 2
e c = 2b
Então a – b = 2·1 = 2 ⇒ a = b + 2
E já tínhamos f = a + b = (b + 2) + b = 2b + 2
e c = 2b
Para simplificar, escolha b = 1 (o menor inteiro que faz sentido).
Então:
a = 1 + 2 = 3
b = 1
c = 2·1 = 2
d = 1
e = 2·1 = 2
f = 2·1 + 2 = 4
Então:
a = 1 + 2 = 3
b = 1
c = 2·1 = 2
d = 1
e = 2·1 = 2
f = 2·1 + 2 = 4
Passo 5
Substituindo tudo, a reação balanceada em meio básico é:
3 H₂O₂ + 1 Cl₂O₂ + 2 OH⁻ → 1 O₂ + 2 (ClO₂)⁻ + 4 H₂O
3 H₂O₂ + 1 Cl₂O₂ + 2 OH⁻ → 1 O₂ + 2 (ClO₂)⁻ + 4 H₂O
Podemos tirar o “1” pra simplificar:
3 H₂O₂ + Cl₂O₂ + 2 OH⁻ → O₂ + 2 (ClO₂)⁻ + 4 H₂O
3 H₂O₂ + Cl₂O₂ + 2 OH⁻ → O₂ + 2 (ClO₂)⁻ + 4 H₂O
Resposta
3 H₂O₂ + Cl₂O₂ + 2 OH⁻ → O₂ + 2 (ClO₂)⁻ + 4 H₂O