Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução ácida:
d)
d)
Passo 1
O enunciado pede para escrever a equação iônica balanceada, em solução ácida, para a reação abaixo. As informações dadas são:
Ou seja, temos os reagentes
e
e os produtos
e
. A isso soma-se a condição: meio ácido (posso usar
e
para balancear oxigênio e hidrogênio). O objetivo é obter a equação balanceada (átomos e cargas).
Passo 2
Primeiro dividimos a reação em duas semirreações — a de oxidação e a de redução — escrevendo apenas as espécies que mudam de estado de oxidação:
Semirreação de oxidação (enxofre):
Semirreação de redução (cromo):
Agora vamos balancear cada semirreação separadamente, cuidando de átomos e cargas, usando
,
e elétrons.
Passo 3
Balanceando a semirreação de oxidação
.
- Átomos: o enxofre já está balanceado (1 S em cada lado). O oxigênio: esquerda tem 3 O, direita tem 4 O → precisamos adicionar 1
ao lado que tem menos oxigênios. Colocamos à esquerda. - Hidrogênio: ao colocar
à esquerda aparecem 2 H à esquerda → compensamos com na direita. - Carga: calculemos a carga de cada lado e ajustamos com elétrons se necessário.
Escrevendo e verificando:
Checagem rápida: átomos (S:1, O:4=3+1, H:2), carga esquerda
, carga direita
. Está balanceada.
Passo 4
Balanceando a semirreação de redução
.
- Átomos: Cr balanceado (1 cada lado). Oxigênio: esquerda 4 O, direita 0 → adicionamos
à direita. - Hidrogênio: ao adicionar
surgem H à direita → compensamos com à esquerda. - Carga: esquerda tem
(do ) mais dos → total . À direita tem → para igualar as cargas precisamos adicionar à esquerda ou direita? Como é redução (ganho de elétrons), colocamos elétrons no lado que está mais positivo; a forma padrão em ácido é:
Verificação: carga esquerda
, carga direita
. Átomos também batem.
Passo 5
Agora igualamos o número de elétrons entre as duas semirreações para poder somá-las. A semirreação de oxidação fornece
; a de redução consome
. O mínimo comum múltiplo de
e
é
. Multiplicamos cada semirreação para ter
:
Multiplicando a oxidação por
:
que dá
Multiplicando a redução por
:
que dá
Passo 6
Somamos as duas equações multiplicadas. Antes de escrever a equação final, vamos cancelar as espécies que aparecem em ambos os lados:
Equações somadas (esquematicamente):
- Os
cancelam-se (aparecem em ambos os lados). - Subtraindo
de ambos os lados (porque há à esquerda e à direita) sobra do lado esquerdo. - Subtraindo
de ambos os lados (há à esquerda e à direita) sobra do lado direito.
Depois dessas eliminações e simplificações, os coeficientes finais (antes de escrever a equação completa) passam a ser:
para
,
para
,
para
,
para
,
para
e
para
. Vamos checar conservação de massa e carga:
- Átomos: Cr:
ambos; S: ambos; O: calculando dá de cada lado; H: de cada lado. - Carga: esquerda
. Direita . Cargas iguais.
Tudo confere, então a equação balanceada está pronta.