Faça o balanceamento e indique o agente redutor e o agente oxidante.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: (1) balancear a reação
e (2) indicar o agente redutor e o agente oxidante.
Informações relevantes dadas pelo enunciado: as espécies químicas e seus estados físicos estão explícitos: ,
,
,
,
e
. Não há figura nem outra informação ausente. A solução é ácida (presence de
), então, se usarmos o método das semi‑reações, equilibramos em meio ácido. Neste passo eu só listei o que é pedido e os dados; não resolvi nada ainda.
Informações relevantes dadas pelo enunciado: as espécies químicas e seus estados físicos estão explícitos:
Passo 2
Vamos identificar quais átomos mudam de estado de oxidação — isso mostra quem oxida e quem reduz. Regras rápidas de números de oxidação (explicando como aplico):
- Hidrogênio ligado a não‑metais tem
. - Oxigênio geralmente tem
. - Sódio em compostos iônicos tem
. - Em moléculas elementares (como
) o elemento tem .
Atribuindo números de oxidação:
Conclusão: o bromo vai de
em
para
em
(houve oxidação — perda de elétrons). O enxofre vai de
em
para
em
(houve redução — ganho de elétrons). Logo,
(o ânion
) é o agente redutor e
é o agente oxidante. Mais adiante confirmamos isso com as semi‑reações.
Passo 3
Agora montamos as semi‑reações (em meio ácido) para as mudanças redox identificadas.
Oxidação (bromo):
colocamos a meia‑reação do íon brometo para bromo molecular:
colocamos a meia‑reação do íon brometo para bromo molecular:
Explicação: cada
perde um elétron, com dois
formamos
e são liberados
elétrons.
Redução (enxofre de sulfato para dióxido de enxofre): é mais limpo trabalhar com o íon sulfato em meio ácido:
Balanceamos O e H adicionando
e
:
- Oxigênios: esquerda 4, direita
tem 2, então adicionamos à direita para totalizar 4 oxigênios.
- Hidrogênios: direita tem
H, então colocamos à esquerda:
Agora equilibramos carga: esquerda tem carga
, direita é neutra; para equilibrar colocamos
à esquerda (redução recebe elétrons):
Isso mostra que cada íon
reduzido a
consome
.
Passo 4
Igualamos o número de elétrons trocados entre as duas semi‑reações. A oxidação fornece
e a redução consome
, então podemos somá‑las diretamente (sem multiplicadores):
Some as duas semi‑reações:
Cancelam os
e obtemos a equação iônica combinada:
Passo 5
Passamos da forma iônica para a forma molecular, incluindo os cátions sódio de
e formando
como no enunciado. Observações:
- Dois
vêm de . - O
pode vir de uma molécula de que se ioniza como . Note que na reação final há também , então precisamos de coeficiente adequado de para balancear todos os átomos de enxofre.
A equação iônica combinada com os prótons corresponde, na forma molecular, a usar dois mols de
para obter tanto o
(produto reduzido) quanto o sulfato que forma
. Escrevendo a equação molecular balanceada (substituindo os íons por suas moléculas/compostos correspondentes) obtemos:
Passo 6
Verificação rápida de balanço (atômico e de carga):
- Na: esquerda
, direita (em ). - Br: esquerda
, direita (em ). - S: esquerda
(em ), direita ( tem 1 e tem 1). - H: esquerda
, direita (em ). - O: esquerda
(cada tem 4 O), direita ( 4, 2, 2).
Tudo balanceado.
Passo 7
Resumo interpretativo (importante para a prova):
- Quem é oxidado?
(vai de para ); quem perde elétrons é o redutor. Então o agente redutor é o composto que contém , ou seja, . - Quem é reduzido? O enxofre no sulfato (vai de
para ); quem ganha elétrons é o oxidante. Assim, o agente oxidante é .
Resposta
Agente redutor:
Agente oxidante:
Agente oxidante: