Faça o balanceamento das equações Químicas abaixo:
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação química:
Informações dadas (lista explícita dos reagentes e produtos):
Passo 2
Vamos entender o que muda de elétrons (ou seja, quem oxida e quem reduz). Para isso calculamos os estados de oxidação (apenas o necessário):
- No ânion
o manganês tem estado de oxidação ; em ele está . Logo o manganês é reduzido (ganha elétrons): variação elétrons por átomo de Mn. - No íon
o iodo está em ; em o iodo está em . Logo o iodo é oxidado (perde elétrons): variação por átomo de I, mas como tem dois iodos, a meia-rea de oxidação típica envolve 2 elétrons (ver passo a seguir).
Explicação breve do raciocínio: para balancear reações redox em meio ácido é muito eficiente usar as semi-reações (meia-reações) — equilibramos átomos que não são H e O, depois O com
, H com
e finalmente cargas com elétrons
.
Passo 3
Escrevemos as meia-reações e as balanceamos (em meio ácido):
Meia-reação de redução (permanganato para manganês
):
Balanceamos oxigênios adicionando água e hidrogênios adicionando íons
; depois balanceamos carga com elétrons.
- Há 4 oxigênios no
, então adicionamos ao lado direito. - Isso introduz
hidrogênios ao lado direito, logo adicionamos ao lado esquerdo. - Agora equilibramos cargas: lado esquerdo tem carga
; lado direito tem . Para igualar, adicionamos ao lado esquerdo (pois adicionando elétrons reduzimos a carga do lado esquerdo).
A meia-reação balanceada fica:
Meia-reação de oxidação (iodeto para iodo molecular):
- Para formar
precisamos de 2 :
- Agora a carga do lado esquerdo é
e do direito é ; então adicionamos ao lado direito para conservar carga:
Passo 4
Agora igualamos o número de elétrons trocados entre as meia-reações. A redução consome
e a oxidação produz
. O mínimo múltiplo comum é
elétrons:
- Multiplicamos a meia-reação de redução por
:
- Multiplicamos a meia-reação de oxidação por
:
Somando as duas (os
se cancelam) obtemos a equação iônica total:
Passo 5
Voltamos ao formato molecular usando as espécies dadas no enunciado e lembrando que:
Para fornecer
precisamos de
mols de
. Então uma formulação molecular inicial é:
Agora distribuímos os íons
e
de forma que todos os átomos coincidam. Contagens iniciais (da esquerda):
- Potássio:
(de ) + (de ) = - Enxofre:
(de ) - Manganês:
- Iodo:
- Hidrogênio:
- Oxigênio: calculamos depois, mas vamos checar consistência com os sais.
Os sulfatos presentes nos produtos devem somar
unidades (pois vieram de
). Sabemos que
usa
sulfatos (um por Mn), restando
sulfatos para combinar com potássio formando
. Cada
consome 2 potássios; para usar os
disponíveis precisamos de
unidades de
(pois
). Assim os sulfatos e potássios se combinam perfeitamente se formarmos
.
Portanto a equação molecular balanceada será:
Passo 6
Verificação final conferindo contagem de átomos em ambos os lados:
Lado esquerdo:
-
: -
: -
: -
: -
: -
:
Lado direito (com os produtos propostos):
-
: -
: -
: (dois em e seis em ) -
: -
: -
:
Todas as contagens conferem, carga total em ambos os lados é neutra (espécies todas neutras).
Passo 7
Prontinho — equilibramos rigorosamente por meio das meia-reações em meio ácido, multiplicamos para cancelar elétrons, e então reconstituímos os sais moleculares usando os íons provenientes dos reagentes (contando potássio e sulfato para distribuir corretamente).