Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução básica:
d)
d)
Passo 1
O enunciado dá a reação em meio básico e pede a equação balanceada. O que temos e o que é pedido:
- Reagentes fornecidos:
e . - Produtos indicados:
e . - Meio: básico (importante para decidir como tratar
e ). - Pedido: escrever a equação química balanceada completa (átomos e cargas).
Passo 2
Vamos identificar as mudanças de oxidação (isso nos diz quem é oxidado e quem é reduzido).
- Estado de oxidação do iodo em
: chamando o estado do I, Então o iodo passa de em . - Estado de oxidação do iodo em
: Logo o iodo vai de para : ele é reduzido (ganha elétrons). A variação é de 4 unidades (ganha 4 e^-). - Para o
: cada oxigênio em peróxido tem estado . Em fica . Cada átomo de O do peróxido perde 1 elétron (de para ). Como há dois O em , cada molécula fornece elétrons (é oxidada).
Resumo: redução (recebe 4 e^-) ocorre em
, oxidação (libera 2 e^-) ocorre em
. Precisamos equilibrar elétrons por meio das semi-reações.
Passo 3
Escrevemos as semi-reações (esqueleto, só espécies envolvidas, sem balancear H/O/e ainda):
- Redução:
. - Oxidação:
.
Agora vamos balancear cada semi-reação em meio básico.
Passo 4
Balanceando a semi-reação de redução em meio básico seguindo o procedimento padrão (balancear O com
, H com
, depois elétrons; finalmente converter
em
):
- Começo:
. - Balancear oxigênios: à direita faltam 2 O, então adiciono
à direita: - Balancear hidrogênios: há
H à direita, então adiciono à esquerda: - Balancear cargas com elétrons: carga à esquerda é
; à direita é . Para igualar, adiciono elétrons à esquerda (redução recebe elétrons): - Converter para meio básico: adicionar
a ambos os lados para eliminar os . Como , obtemos: - Simplificar cancelando
de ambos os lados:
Esta é a semi-reação de redução balanceada em meio básico.
Passo 5
Agora a semi-reação de oxidação. Procedimento análogo:
- Começo:
. - Balancear O: já há 2 O em cada lado (bom). Balancear H: à esquerda há 2 H, à direita 0, então adiciono
à direita: - Balancear cargas adicionando elétrons: esquerda carga 0, direita
; para equilibrar adiciono à direita (oxidação produz elétrons): - Converter para meio básico: adiciono
a ambos os lados. Como , obtemos: - Podemos simplificar subtraindo
de ambos os lados se necessário, mas vamos manter a forma que mostra e para facilitar o encontro com a outra semi-reação.
A semi-reação de oxidação balanceada em meio básico é
Passo 6
Igualar o número de elétrons trocados: a redução usa
, a oxidação gera
. Multiplicamos a semi-reação de oxidação por
para que ambas impliquem
:
Passo 7
Somar as duas semi-reações (redução + oxidação), cancelando espécies que aparecem em ambos os lados:
Redução:
Redução:
Oxidação (multiplicada por 2):
Somando termo a termo e cancelando
e
(aparecem em lados opostos):
- Lados com elétrons somam e se anulam.
- Lados com
também se anulam.
Depois da soma ficamos com:
Passo 8
Simplificar a equação cancelando águas idênticas dos dois lados: há
no lado esquerdo e
no direito; subtraindo
de ambos os lados resulta:
Esta é a equação balanceada em meio básico. Vamos checar rapidamente balanço de átomos e carga:
- I:
em ambos os lados. - H: esquerda
(das duas ); direita (das duas ). - O: esquerda
(de ) (das duas ) total ; direita (de ) (das duas ) (das duas ) total . - Carga: esquerda
(só ); direita (só ). Tudo confere.