Escreva equações químicas para as seguintes reações.
Desproporcionamento do bromo elementar pelo hidróxido de sódio concentrado.
Desproporcionamento do bromo elementar pelo hidróxido de sódio concentrado.
Passo 1
O enunciado pede a equação química do desproporcionamento do bromo elementar quando tratado com hidróxido de sódio concentrado.
Informações dadas (explícitas ou implícitas):
Informações dadas (explícitas ou implícitas):
- Reagentes: bromo elementar e hidróxido de sódio concentrado.
- Tipo de transformação pedida: desproporcionamento (a mesma espécie química se oxida e se reduz simultaneamente).
A minha tarefa: escrever a equação (balanceada) desse processo, explicando passo a passo como chegar nela.
Passo 2
O que é desproporcionamento?
Desproporcionamento significa que um mesmo elemento, aqui o bromo (que no Br2 tem estado de oxidação ), sofre duas mudanças diferentes: parte é reduzida (ganha elétrons) e parte é oxidada (perde elétrons). O objetivo é escrever as equações sem pular etapas e balancear elétrons, átomos, cargas e massas.
Desproporcionamento significa que um mesmo elemento, aqui o bromo (que no Br2 tem estado de oxidação
Passo 3
Determinar os estados de oxidação envolvidos (isso orienta quais espécies aparecem nos produtos).
- No bromo elementar: cada átomo de bromo tem oxidação
. Escrevo isso como com estado de oxidação . - No íon brometo:
tem oxidação . - No íon bromato:
o bromo tem oxidação .
Conclusão: no desproporcionamento parte do bromo vai depara (redução) e parte vai de para (oxidação).
Passo 4
Montar semirreações (meio básico) e balancear elétrons, átomos e cargas. Primeiro a semirreação de redução (bromo para brometo).
A semirreação de redução é:
A semirreação de redução é:
Explicação: cada átomo de bromo em
(dois átomos) recebe um elétron; no total
ganha
e vira
.
Agora a semirreação de oxidação que gera bromato. É conveniente escrever a oxidação partindo do brometo para bromato (espécie oxidada), depois ligar com o bromo molecular via equilibrar com a redução. A semirreação de oxidação, em meio básico, pode ser escrita e balanceada como:
Verificação rápida: átomos de Br:
em ambos os lados; Oxigênios:
do lado esquerdo (6OH
) e
em
mais
em
totalizando
; hidrogênios:
de
e
em
; cargas: lado esquerdo
(
de
e
de
), lado direito
(
de
e
de água e
dos
que estão escritos como produto), portanto está consistente com a produção de
.
Passo 5
Igualar elétrons para somar as semirreações. A semirreação de redução consome
; a de oxidação produz
. O mínimo comum múltiplo é
. Multiplico a semirreação de redução por
(consome
):
Redução (×3):
Oxidação (já produz
):
Agora somo as duas semirreações (elétrons se cancelam):
Cancelar os
em ambos os lados e simplificar
(um íon
no reagente cancela um dos seis no produto), resulta:
Passo 6
Passar da equação iônica para a forma molecular incluindo o contra-íon sódio (como reagente foi dado
concentrado). Substituo
por
e
por
e
por
. A equação molecular balanceada é:
Passo 7
Comentário prático (rápido e útil para a prova): essa equação ocorre com
concentrado (e geralmente sob aquecimento). Com
diluído e frio o produto oxidado principal é o hipobromito
, a reação fria/diluída é:
Mas para o caso pedido (hidróxido de sódio concentrado) use a equação que leva ao bromato e brometo (mostrada no Passo 6).