Faça o balanceamento das equações Químicas abaixo:
Passo 1
O enunciado pede para balancear a equação química abaixo, em meio ácido (há
no enunciado):
Informações fornecidas que vamos usar explicitamente:
,
,
são reagentes;
,
,
são produtos.
A equação precisa ficar balanceada em átomos e carga.
A equação precisa ficar balanceada em átomos e carga.
Passo 2
Primeiro passo prático: identificar quais espécies mudam número de oxidação (quem é oxidado e quem é reduzido). Para isso, calculamos os estados de oxidação aproximados:
Logo o As deve ser tal que
, ou seja
.
Para neutralidade,
.
Assim o As vai de em
para
em
: é uma redução (ganho de elétrons).
vai de
para
em
: é uma oxidação (perda de elétrons).
Assim o As vai de
Passo 3
Vamos montar as semi-reações (meio ácido): a semi-reação de redução (arsênio) e a de oxidação (zinco), e depois balancear átomos e cargas em cada uma.
Escrevemos inicialmente as semi-reações não balanceadas:
Passo 4
Balancear oxigênios e hidrogênios na semi-reação de redução usando
e
.
A semi-reação tem
oxigênios no reagente, então adicionamos
moléculas de água ao lado dos produtos para balancear O:
Agora contamos H: no lado direito temos
hidrogênios em
e
em
, total
H. Para balancear, adicionamos
íons
ao lado dos reagentes:
Passo 5
Balancear carga na semi-reação de redução adicionando elétrons (
).
Calculamos as cargas de cada lado:
lado esquerdo: .
lado direito: espécies neutras .
lado esquerdo:
lado direito: espécies neutras
Para equilibrar a carga, precisamos de
elétrons no lado esquerdo ou direito? A redução ganha elétrons, então os elétrons aparecem no lado esquerdo. Colocando
no lado esquerdo:
Agora o lado esquerdo tem carga
e o direito
. Carga balanceada.
Passo 6
Escrever a semi-reação de oxidação do zinco, balanceando elétrons:
Aqui átomos e carga já balanceados: lado esquerdo carga
, direito
.
Passo 7
Igualar o número de elétrons trocados multiplicando semi-reações para que os elétrons se cancelem. A semi-reação de redução usa
, a de oxidação fornece
. Multiplicamos a semi-reação de oxidação por
:
Passo 8
Somar as semi-reações (redução + oxidação) e cancelar os elétrons iguais em ambos os lados.
Somando:
Cancelam-se os
, sobrando:
Passo 9
Verificação final (átomos e cargas):
- As:
cada lado. - Zn:
cada lado. - O:
à esquerda (em ), à direita (em ). - H:
à esquerda (em ), à direita ( tem , tem ). - Carga total esquerda:
. - Carga total direita:
.
Tudo confere: átomos e cargas balanceados.