Efetue o balanceamento das equações para condições ácidas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para balancear a seguinte equação química em condições ácidas:
Para resolver isso, vamos usar o método de balanceamento de equações redox (reações de oxidação-redução) em meio ácido. Precisamos identificar quais espécies estão sendo oxidadas e reduzidas e ajustar a equação para que a carga e os átomos fiquem balanceados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as espécies que sofrem oxidação e redução. Para isso, precisamos determinar os estados de oxidação de cada átomo nas espécies envolvidas.
-
: O manganês aqui está com estado de oxidação +7. -
: O manganês está com estado de oxidação +2. -
: A prata metálica está no estado zero. -
: A prata está com estado de oxidação +1.
Observamos que:
- Manganês: De +7 para +2 → Redução (ganha elétrons).
- Prata: De 0 para +1 → Oxidação (perde elétrons).
Passo 3
Vamos escrever as meias-reações de oxidação e redução separadamente.
Meia-reação de redução (Mn):
Meia-reação de oxidação (Ag):
Passo 4
Agora, vamos balancear cada meia-reação.
Para a meia-reação de redução:
-
Balancear Mn:
Já está balanceado (1 Mn de cada lado). -
Balancear O adicionando água (
):
Temos 4 O à esquerda, então adicionamos 4à direita. -
Balancear H adicionando íons de hidrogênio (
):
Temos 8 H à direita, então adicionamos 8à esquerda. -
Balancear a carga adicionando elétrons:
À esquerda:
À direita:Para balancear, adicionamos 5 elétrons à esquerda.
Para a meia-reação de oxidação:
-
Balancear Ag:
Já está balanceado (1 Ag de cada lado). -
Balancear a carga adicionando elétrons:
De 0 para +1, então perdemos 1 elétron.
Passo 5
Agora, precisamos igualar o número de elétrons nas duas meias-reações para que eles se cancelem:
- Meia-reação de redução: 5 elétrons
- Meia-reação de oxidação: 1 elétron
Multiplicamos a meia-reação de oxidação por 5:
Passo 6
Vamos somar as duas meias-reações:
Redução:
Oxidação:
Somando:
Os elétrons se cancelam.
Passo 7
Vamos verificar se todos os elementos estão balanceados:
- Mn: 1 de cada lado
- O: 4 de cada lado
- H: 8 de cada lado
- Ag: 5 de cada lado
As cargas também estão balanceadas:
- Esquerda:
- Direita:
Ops! Parece que faltou algo. Vamos reavaliar as cargas.
Na verdade, na soma das meias-reações já balanceamos as cargas, então a equação está correta.
Resposta
A equação balanceada em condições ácidas fica: