Faça o balanceamento e indique o agente redutor e o agente oxidante.
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação e indicar o agente redutor e o agente oxidante. A reação dada é:
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- Reagentes:
, , . - Produtos:
, , . - Estado físico fornecido para cada espécie (aq, l, g, s) — não precisamos alterar isto.
O objetivo: achar coeficientes inteiros que balanceiem elementos e cargas e identificar quem é o agente redutor e quem é o agente oxidante.
Passo 2
Vamos determinar as variações de número de oxidação para identificar quem se oxida e quem se reduz (isso também nos orienta para o balanceamento por meio das semi-reações).
Calculemos os números de oxidação principais:
- No
(ius dicromato), cada oxigênio é . Para o íon: Logo Portanto o Cr passa de (no dicromato) para (no ), pois em cada Cr tem NOX .
Conclusão:é reduzido (ganha elétrons). - No enxofre elementar
o NOX é . Em , cada O é , então S tem NOX .
Conclusão:é oxidado (perde elétrons).
Portanto: o agente oxidante é o composto que sofre redução (dona a capacidade de aceitar elétrons) — aqui o dicromato (presente em
). O agente redutor é o que sofre oxidação — aqui o enxofre elementar
.
Passo 3
Vamos montar as semi-reações de redução e oxidação em meio básico (porque o produto final contém
, meio básico). Usamos o método das semi-reações: balancear átomos exceto H e O, depois O com
, H com
e depois converter para meio básico adicionando
; finalmente balancear cargas com elétrons.
Redução (cromo):
Equação inicial (iônica):
Equação inicial (iônica):
Balancear oxigênios: esquerda 7 O, direita 3 O → acrescentamos
do lado direito:
Balancear hidrogênios usando
(modo ácido temporário): à direita há
H, então adicionamos
no lado esquerdo:
Balancear cargas com elétrons: carga esquerda
; direita
. Para igualar, colocamos
no lado esquerdo (redução, elétrons do lado dos reagentes):
Converter para básico: adicionamos
em ambos os lados para anular
:
Como
vira
, simplificamos:
Cancela
de ambos os lados:
Esta é a semi-reação de redução em meio básico.
Passo 4
Oxidação (enxofre):
Equação inicial:
Equação inicial:
Balancear O: direita tem 2 O, então colocamos
no lado esquerdo:
Balancear H com
(modo ácido temporário): esquerda tem
H, então adicionamos
à direita:
Balancear elétrons: S vai de NOX
para
, perde
, então colocamos
no lado direito:
Converter para básico: adicionamos
em ambos os lados:
Simplificando
:
Cancelamos
dos dois lados:
Esta é a semi-reação de oxidação em meio básico.
Passo 5
Igualar o número de elétrons trocados multiplicando as semi-reações:
- A semi-reação de redução tem
; a de oxidação tem . - Mínimo múltiplo comum de
e é . Multiplicamos redução por e oxidação por .
Redução
:
Oxidação
:
Passo 6
Somamos as duas semi-reações (os
se cancelam):
Esquerda total:
Esquerda total:
Direita total:
Cancelar espécies iguais dos dois lados: subtraímos
de ambos os lados (ou simplificamos 8 H2O esquerda menos 6 H2O direita → sobra 2 H2O esquerda) e subtraímos
dos dois lados (16 à direita menos 12 à esquerda → sobram 4 OH^- à direita). Após simplificação obtemos:
Passo 7
Converter a forma iônica para a forma molecular original (reintroduzindo os íons de potássio associados ao dicromato e transformando
em
):
- Cada
vem de uma unidade de . Então corresponde a . - Os
combinados com (provenientes dos ) formam .
Portanto a equação molecular balanceada é:
Verificação rápida de átomos:
- K:
à esquerda ; em à direita → OK. - Cr:
à esquerda ; em à direita → OK. - O: esquerda
; direita → OK. - H: esquerda
; direita → OK. - S:
em ambos os lados → OK.
Passo 8
Identificação dos agentes:
- Agente oxidante: a espécie que é reduzida (aceita elétrons) — isto é
(o íon ). - Agente redutor: a espécie que é oxidada (doa elétrons) — isto é o enxofre elementar
.
Resposta
Agente redutor:
Agente oxidante:
Agente oxidante: