Faça o balanceamento das reações abaixo (considere o meio ácido)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para balancear a reação química em meio ácido:
Vamos trabalhar com eletrólise redox (oxidação e redução) e usar algumas técnicas para balancear a equação, como separar em semi-reações.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos. Olhando para o chumbo (
) e o ferro (
), percebemos que o chumbo passa de uma forma hidroxilada para metálica, indicando redução. Já o ferro vai de
para
, indicando oxidação.
Passo 3
Vamos separar a reação em duas semi-reações: uma para a redução do
e outra para a oxidação do
.
Redução do Pb:
Oxidação do Fe:
Passo 4
Agora, balanceamos os átomos que não sejam H ou O. No caso, o Pb e o Fe já estão balanceados em cada semi-reação.
Passo 5
Em seguida, balanceamos o oxigênio adicionando
.
Redução do Pb:
Já temos 3 O no e nenhum no
. Vamos adicionar 3
do lado dos produtos:
Já temos 3 O no
Oxidação do Fe:
Temos 2 O no e 3 O no
. Adicionamos 1
do lado dos reagentes:
Temos 2 O no
Passo 6
Agora, balanceamos os hidrogênios adicionando
, já que estamos em meio ácido.
Redução do Pb:
No lado dos reagentes, temos 3 H de , e no produto temos 6 H de
. Adicionamos 3
do lado dos reagentes:
No lado dos reagentes, temos 3 H de
Oxidação do Fe:
No reagente temos 2 H de e 2 H de
, totalizando 4 H. No produto, temos 3 H de
. Então, adicionamos 1
do lado dos produtos:
No reagente temos 2 H de
Passo 7
Vamos balancear as cargas adicionando elétrons (
).
Redução do Pb:
Do lado dos reagentes, a carga total é . Do lado dos produtos, a carga é 0. Então, adicionamos 2
do lado dos reagentes:
Do lado dos reagentes, a carga total é
Oxidação do Fe:
Do lado dos reagentes, a carga é 0. Do lado dos produtos, a carga é . Então, removemos 1
do lado dos produtos:
Do lado dos reagentes, a carga é 0. Do lado dos produtos, a carga é
Passo 8
Precisamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações. A redução tem 2
e a oxidação tem 1
. Então, multiplicamos a semi-reação de oxidação por 2:
Oxidação do Fe (x2):
Agora, as duas semi-reações têm 2
.
Passo 9
Somamos as duas semi-reações e cancelamos os elétrons:
Cancelando os 2
e simplificando:
Subtraindo 2
e 2
de ambos os lados:
Resposta
A equação balanceada em meio ácido é: