Faça o balanceamento da seguinte equação que representa uma reação de oxirredução
Passo 1
O enunciado dá a seguinte reação (em meio ácido) e pede para balanceá‑la:
Informações relevantes fornecidas:
- Reagentes:
, , . - Produtos:
, , .
O objetivo é obter a equação química balanceada, isto é, balancear átomos e carga.
Passo 2
Primeiro identifico as mudanças de oxidação (isso me diz quantos elétrons são trocados).
Calculo o número de oxidação do cromo em . Cada oxigênio vale
, então:
Calculo o número de oxidação do cromo em
Daí:
Portanto, em
o Cr está em
e nos produtos em
está em
. Cada átomo de Cr ganha
elétrons.
Para o zinco: (elementar) tem número de oxidação
e vai para
(n.o.
); logo cada átomo de Zn perde
elétrons.
Para o zinco:
Passo 3
Escrevo as meias‑reações (metade redução e metade oxidação), considerando apenas espécies químicas envolvidas na mudança de oxidação:
Meia‑reação de redução (Cr):
Meia‑reação de oxidação (Zn):
Ainda não estão balanceadas quanto a O, H e elétrons — vou balanceá‑las passo a passo.
Passo 4
Balancear átomos que não sejam H nem O.
Na redução há 2 átomos de Cr no reagente, então preciso de 2 no produto:
Na redução há 2 átomos de Cr no reagente, então preciso de 2
Na oxidação o Zn já está balanceado (1 átomo de cada lado):
Passo 5
Balancear oxigênios adicionando
.
No lado esquerdo da meia‑reação de redução há 7 oxigênios (no ), então coloco 7 moléculas de água no lado que precisa de oxigênio. Como os oxigênios estão no reagente, adiciono 7
no produto:
No lado esquerdo da meia‑reação de redução há 7 oxigênios (no
Passo 6
Balancear hidrogênios adicionando
.
As moléculas de água no produto têm
átomos de hidrogênio, então adiciono
íons
no reagente:
As
Passo 7
Balancear carga adicionando elétrons (
).
Calculo as cargas nos dois lados da meia‑reação de redução:
Calculo as cargas nos dois lados da meia‑reação de redução:
- Carga do lado esquerdo:
(do ) mais (dos ) resulta em . - Carga do lado direito:
(as águas são neutras).
Para igualar as cargas, preciso adicionarelétrons ao lado mais positivo (esquerdo), porque elétrons são negativos. Assim:
Agora a carga à esquerda é
e à direita é
: cargas iguais.
Passo 8
Escrever a meia‑reação de oxidação já balanceada em elétrons.
Para o zinco:
Para o zinco:
Aqui a perda de 2 elétrons está explícita.
Passo 9
Igualar o número de elétrons transferidos nas duas meias‑reações.
A redução consome ; a oxidação produz
. Para que as meias‑reações possam ser somadas, faço com que ambas troquem o mesmo número de elétrons. O mínimo múltiplo comum entre
e
é
. Portanto multiplico a meia‑reação de oxidação por
:
A redução consome
Passo 10
Somar as duas meias‑reações e cancelar as espécies que aparecem em ambos os lados (os
se cancelam).
Escrevendo a redução e a oxidação alinhadas e somando:
Escrevendo a redução e a oxidação alinhadas e somando:
Somando e cancelando
:
Passo 11
Verificação final (átomos e cargas):
- Átomos: Cr:
. Zn: . O: (nas 7 H2O). H: (7 H2O). Tudo balanceado. - Carga: lado esquerdo:
. Lado direito: . Cargas iguais.
Tudo confere: a equação está balanceada em átomos e carga.