Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução ácida:
a)
a)
Passo 1
O enunciado dá a reação em solução ácida
e pede que a equação seja balanceada. Informações importantes que o enunciado fornece:
- Reagentes:
e . - Produtos:
e . - Meio: solução ácida (portanto podemos usar
e se necessário).
O que é pedido: escrever a equação iônica balanceada completa (comquando necessário) para essa transformação em meio ácido.
Passo 2
Identificar oxidações e reduções através dos números de oxidação:
- Em
(elemento simples) cada átomo de fósforo tem número de oxidação . - Em
o hidrogênio vale (em compostos com não-metais), logo o fósforo tem número de oxidação . - Em
o cloro tem número de oxidação ; em cada cloro tem .
Conclusão: - Fósforo é reduzido:
. - Cloro é oxidado:
.
Agora contamos elétrons trocados por átomo:
- Cada átomo de P ganha
elétrons (de para ). - Em
há átomos de P, então o conjunto ganha elétrons. - Para o cloro, cada
exige perda de elétron por átomo; mais convenientemente (perda de elétrons por duas íons cloreto).
Passo 3
Montar a meia-reação de redução (fósforo) e balanceá-la passo a passo:
- Escrevemos a transformação de átomos de P para
:
porque cada molécula de
tem um átomo de P, e há 4 átomos em
.
- Balancear hidrogênios adicionando
ao lado apropriado. O lado direito tem átomos de H, então adicionamos ao lado esquerdo:
- Balancear cargas adicionando elétrons. Lados: carga esquerda
(dos ), direita . Para tornar as cargas iguais, adicionamos ao lado esquerdo (porque a redução consome elétrons):
Verificação rápida: átomos — P:4 em ambos, H:12 em ambos; cargas — esquerda
, direita
. Está balanceada.
Passo 4
Montar a meia-reação de oxidação (cloro) e balanceá-la:
- Reação básica:
-
Balancear cloros:
tem 2 átomos, então usamos . -
Balancear carga adicionando elétrons. Lado esquerdo carga
, lado direito ; para conservar carga, colocamos no lado direito (a oxidação produz elétrons):
Verificação: átomos Cl balanceados e carga esquerda
, direita
(0 + 2×(−1) dos elétrons? cuidado: elétrons têm carga negativa, mas colocá-los no lado direito significa soma de cargas direita = 0 + (−2) = −2), portanto ok.
Passo 5
Igualar o número de elétrons entre as duas meias-reações para que possam ser somadas:
- Meia-reação de redução usa
. - Meia-reação de oxidação produz
.
Mínimo múltiplo comum é. Multiplicamos a meia-oxidação por :
Passo 6
Somar as duas meias-reações (redução + a oxidação multiplicada) e cancelar os elétrons:
Redução:
Redução:
Oxidação (multiplicada):
Somando membro a membro e cancelando
:
Passo 7
Verificações finais:
- Átomos: P:
(esq) = (dir); H: = ; Cl: = . - Carga: esquerda
(pois dá e dá ), direita (produtos neutros). Tudo conferido.