Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução básica:
c)
c)
Passo 1
O enunciado dá a reação em solução básica:
O que se pede: escrever a equação balanceada completa (átomos e cargas) em meio básico, incluindo água e íons hidróxido quando necessário.
Informações relevantes fornecidas: as espécies iniciais e finais com seus estados (aq para íons, s para sólido).
Informações relevantes fornecidas: as espécies iniciais e finais com seus estados (aq para íons, s para sólido).
Passo 2
Primeiro passo prático: identificar quais átomos mudam de oxidação (isto é, quem é oxidado e quem é reduzido). Para isso calculamos números de oxidação:
-
Para
: cada oxigênio é , total de oxigênios . Como o íon tem carga , o manganês satisfaz , logo . -
Para
: oxigênios total , composto neutro, logo .
Conclusão: manganês vai depara — é reduzido (ganha elétrons). -
Para
: oxigênios total , carga → . -
Para
: oxigênios total , carga → .
Conclusão: bromo vai depara — é oxidado (perde elétrons).
Resumo: redução (ganho de elétrons) no ramo do Mn, oxidação (perda de elétrons) no ramo do Br. Vamos montar as semi-reações.
Passo 3
Escrever as semi-reações não balanceadas em termos de espécies dadas:
Redução (Mn): .
Oxidação (Br): .
Redução (Mn):
Oxidação (Br):
Agora vamos balancear cada semi-reação para átomos de O e H usando água e íons H^{+}, e depois converter para meio básico (substituindo H^{+} por H_{2}O e OH^{-}).
Passo 4
Balanceando a semi-reação de redução (
) passo a passo:
- Igualamos Mn (já igual: 1 de cada lado).
- Oxigênios: lado esquerdo tem 4 O, direito tem 2 O → falta 2 O no lado direito → adicionamos
moléculas de água ao lado direito:
- Hidrogênios: agora temos
H do lado direito → colocamos no lado esquerdo:
- Cargas: esquerda tem
, direita é neutra . Para balancear a carga adicionamos elétrons ao lado esquerdo (redução consome elétrons):
- Converter para meio básico: neutralizamos os
adicionando a ambos os lados. .
Aplicando isso obtemos:
Simplificando
para
e cancelando águas comuns temos a forma final em básico:
Verificação rápida: átomos e cargas batem (esquerda carga:
? na verdade compute:
+ 0 (água) + (-3) = -4 ; direita: 0 + (-4) = -4).
Passo 5
Balanceando a semi-reação de oxidação (
) passo a passo:
- Igualamos Br (já igual).
- Oxigênios: esquerdo 3 O, direito 4 O → falta 1 O no lado esquerdo → adicionamos
água ao lado esquerdo:
- Hidrogênios: adicionamos
ao lado direito para balancear os 2 H da água:
- Cargas: esquerda tem
, direita tem . Para equalizar adicionamos ao lado direito (oxidação produz elétrons):
- Converter para meio básico: neutralizamos os
adicionando a ambos os lados:
Simplificando subtraindo uma água de cada lado resulta:
Verificação rápida: átomos e cargas batem (esquerda carga
, direita
).
Passo 6
Igualar o número de elétrons trocados para somar as semi-reações. A redução usa
e a oxidação fornece
. Mínimo múltiplo comum é
. Multiplicamos:
- semi-reação de redução por
:
- semi-reação de oxidação por
:
Passo 7
Somamos as duas semi-reações (os
se cancelam):
Agora simplificamos espécies iguais em ambos os lados:
- Águas:
à esquerda e à direita → sobra no lado esquerdo. -
: à esquerda e à direita → sobra no lado direito.
Ficamos com a equação final balanceada:
Passo 8
Verificação final (contagem de átomos e cargas):
- Mn: 2 ambos os lados.
- Br: 3 ambos os lados.
- O: esquerda
; direita . - H: esquerda
(da água), direita (dos ). - Cargas: esquerda
; direita . Tudo conferido.