Faça o balanceamento das equações Químicas abaixo:
Passo 1
O enunciado fornece a reação não balanceada abaixo e pede que a equacionemos corretamente:
Informações relevantes dadas:
,
e
são reagentes;
,
e
são produtos. A solução é ácida (presença de
), então podemos usar o método das semi‑reações em meio ácido. O objetivo é encontrar os coeficientes estequiométricos inteiros que tornam a equação conservando átomos e carga elétrica.
Passo 2
Identificar quais espécies se oxidam e quais se reduzem, usando números de oxidação (NOX). Explico rapidamente como calcular NOX: para uma molécula ou íon, some os NOX dos átomos e iguale à carga total; oxigênio costuma ser
(exceto peróxidos), hidrogênio
quando ligado a não metais.
Calculemos NOX relevantes:
tem NOX do cobalto
(já indicado).
tem NOX do cobalto
.
Para : somando NOX, seja
o NOX do bromo, temos
, logo
. Em
o bromo é elementar, NOX
.
Para
Conclusão:
-
é uma oxidação (NOX aumenta de para , perde elétron). -
é uma redução (NOX do Br diminui de para , ganha elétrons).
Passo 3
Escrever as semi‑reações não balanceadas em termos de átomos centrais e elétrons:
Reação de oxidação (cobalto):
Reação de oxidação (cobalto):
Reação de redução (bromo): precisamos formar
, então começamos com duas unidades de bromo na forma do oxiânion para fazer
:
Nesse ponto só igualamos bromo; ainda faltam O e H.
Passo 4
Balancear oxigênios e hidrogênios na semi‑reação de redução usando água e
(método padrão em meio ácido).
A semi‑reação atual tem
oxigênios à esquerda (cada
tem 1 O), então adicionamos
moléculas de água ao lado que precisar ter oxigênio a mais. Vamos colocar as
águas no lado direito para trazer
oxigênios para o produto:
Agora balanceamos hidrogênios: à direita há
H, então adicionamos
ao lado esquerdo:
Passo 5
Balancear cargas na semi‑reação de redução adicionando elétrons. Calcule a carga de cada lado:
- Lado esquerdo:
. - Lado direito:
e são neutros → carga .
Para igualar, adicionamos
elétrons (
) ao lado esquerdo (elétrons ficam do lado dos reagentes na redução), reduzindo sua carga em 2 unidades:
Verificação final de carga: esquerda
; direita
. Atomos também balanceados.
Passo 6
Já temos a semi‑reação de oxidação com
elétron produzido:
E a semi‑reação de redução consome
elétrons. Para que os elétrons se cancelem ao somarmos as semi‑reações, multiplicamos a semi‑reação de oxidação por
:
Passo 7
Somar as duas semi‑reações (após ajuste) e cancelar elétrons:
Some as duas:
Some as duas:
Ao somar, os
aparecem em ambos os lados e se cancelam. Resultado:
Passo 8
Verificações finais (sempre faça isso na prova):
- Contagem de átomos:
- Co:
ambos os lados. - Br:
ambos os lados ( de → ). - O:
ambos os lados ( de → em ). - H:
ambos os lados ( → ).
- Co:
- Carga total:
- Lado esquerdo:
. Oops — atenção: aqui tomei cuidado para recomputar corretamente. Vamos recomputar com calma: -
→ . -
→ . -
→ . - Soma:
.
-
- Lado direito:
→ ; e são neutros; soma . - Assim, cargas iguais (+6), OK.
Portanto a equação está balanceada em átomos e carga.
- Lado esquerdo: