Efetue o balanceamento da seguinte equação química:
Cu(s)+SO4(a q)^2- SO2(g)+CuO(s), em meio ácido ( 1,00 ponto)

Passo 1

Vamos balancear a equação química Cu(s) + SO4(aq)^2- SO2(g) + CuO(s) em meio ácido. Para isso, vamos usar conceitos de reações redox e balanceamento de equações químicas em soluções ácidas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos. Olhando os estados de oxidação:
  • Cobre (Cu) no Cu(s) tem estado de oxidação 0.
  • Enxofre (S) no SO4^2- tem estado de oxidação +6.
  • Enxofre (S) no SO2 tem estado de oxidação +4.
  • Cobre (Cu) no CuO tem estado de oxidação +2.
Isso nos mostra que o cobre está sendo oxidado (de 0 para +2) e o enxofre está sendo reduzido (de +6 para +4).

Passo 3

Vamos separar a equação original em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução.
Oxidação:
Cu(s) CuO(s)
Redução:
SO4^2- SO2

Passo 4

Agora, vamos balancear os átomos que não são hidrogênio nem oxigênio. No caso, o enxofre já está balanceado em ambas as semi-reações.

Passo 5

Vamos balancear os átomos de oxigênio adicionando moléculas de água ( H2O).
Oxidação:
A oxidação já está balanceada em oxigênio:
Cu(s) CuO(s)
Redução:
SO4^2- SO2
Aqui, há 4 oxigênios à esquerda e 2 à direita. Então, adicionamos 2 moléculas de água no lado direito:
SO4^2- SO2 + 2,H2O

Passo 6

Vamos balancear os átomos de hidrogênio adicionando íons hidrogênio ( H^+).
Na redução:
SO4^2- SO2 + 2,H2O
Há 4 hidrogênios no lado direito, então adicionamos 4 H^+ no lado esquerdo:
SO4^2- + 4,H^+ SO2 + 2,H2O

Passo 7

Agora, vamos balancear as cargas adicionando elétrons ( e^-).
Oxidação:
Cu(s) CuO(s) + 2,e^-
Redução:
A carga total do lado esquerdo é -2 + 4(+1) = +2, e do lado direito é neutra. Portanto, adicionamos 2 elétrons no lado esquerdo:
SO4^2- + 4,H^+ + 2,e^- SO2 + 2,H2O

Passo 8

Vamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações para que eles se cancelem na soma.
Ambas as semi-reações já têm 2 elétrons, então podemos prosseguir.

Passo 9

Finalmente, somamos as duas semi-reações e cancelamos os elétrons:
Cu(s) + SO4^2- + 4,H^+ CuO(s) + SO2 + 2,H2O

Resposta

A equação balanceada é:
Cu(s) + SO4^2- + 4,H^+ CuO(s) + SO2 + 2,H2O

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