Faça o balanceamento das reações abaixo (considere o meio ácido)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema que temos é balancear a reação química abaixo no meio ácido:
Vamos usar a técnica de balanceamento por oxirredução, que é essencial quando temos reações que envolvem transferência de elétrons, como essa. Precisaremos identificar as mudanças de oxidação nos elementos e ajustar os coeficientes para que a carga e os átomos fiquem balanceados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos. Olhando para a reação:
- Pb em
passa para . O estado de oxidação do chumbo (Pb) não muda. - S em
passa para . O enxofre (S) está sendo oxidado. - O em
está sendo reduzido para formar e .
Então, nosso foco principal será na oxidação do enxofre e na redução do oxigênio.
Passo 3
Vamos separar a reação em duas metades: a semi-reação de oxidação e a semi-reação de redução.
Semi-reação de oxidação:
Semi-reação de redução:
Como estamos no meio ácido, vamos usar
e
para balancear os hidrogênios e oxigênios necessários.
Passo 4
Agora, balanceamos cada semi-reação:
Oxidação:
- Balancear átomos de enxofre: já está balanceado.
- Balancear oxigênios adicionando
:
Já temos 2 oxigênios de cada lado.
3. Balancear hidrogênios adicionando:
Não há hidrogênios para adicionar neste caso.
4. Balancear as cargas adicionando elétrons:
O enxofre vai de -2 para +4, então perde 6 elétrons:
Redução:
- Balancear átomos de oxigênio adicionando
:
2. Balancear hidrogênios adicionando:
Para 2 moléculas de água, adicionamos 4:
- Balancear as cargas adicionando elétrons:
Ganho de 4 elétrons para balancear:
Passo 5
Agora, precisamos igualar o número de elétrons transferidos nas duas semi-reações. A semi-reação de oxidação libera 6 elétrons, e a de redução consome 4. O mínimo múltiplo comum entre 6 e 4 é 12. Então, multiplicamos:
Oxidação:
Redução:
Passo 6
Agora, somamos as duas semi-reações cancelando os elétrons:
Passo 7
Por fim, incluímos os outros componentes da reação original, como o
:
Resposta
A reação balanceada no meio ácido é: