Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
\mathrm{Sn}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})} \rightarrow \mathrm{Sn}^{4+}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado dá a semi-reação não balanceada
\mathrm{Sn}^{2+}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Sn}^{4+}_{(aq)}
e pede para fazer o balanceamento dessa semi-reação. Informações relevantes fornecidas:
  • Temos apenas um átomo de estanho ( \mathrm{Sn}) em ambos os lados.
  • As espécies estão em solução aquosa (sinalizado por _{(aq)}).
  • O enunciado mostra a transformação de \mathrm{Sn}^{2+} para \mathrm{Sn}^{4+}; precisamos balancear massa e carga adicionando, se necessário, elétrons ( e^-) e outras espécies (H ^+, OH ^-, H _2O) caso o meio exigisse — aqui, não é indicado meio ácido ou básico, e não há átomos além de Sn, logo só elétrons serão suficientes.

Passo 2

Vamos verificar a variação do número de oxidação do estanho para entender quantos elétrons entram ou saem. Para íons monoatômicos, o número de oxidação é igual à carga do íon. Assim:
\text{nº oxidação de Sn em }\mathrm{Sn}^{2+} = +2ºçã
\text{nº oxidação de Sn em }\mathrm{Sn}^{4+} = +4ºçã
A mudança é
\Delta = +4 - (+2) = +2.
Isso significa que o Sn perde duas unidades de carga positiva (ou, equivalentemente, perde dois elétrons). Perda de elétrons corresponde a uma oxidação, portanto serão necessários elétrons no lado apropriado da semi-reação para equilibrar a carga.

Passo 3

Agora equilibramos a carga adicionando elétrons. Escrevemos a semi-reação colocando um certo número x de elétrons como produtos (porque perdemos elétrons ao ir de +2 para +4):
\mathrm{Sn}^{2+}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Sn}^{4+}_{(aq)} + x\,e^-
Balancear cargas: carga total à esquerda é +2. À direita é +4 + x(-1)=+4 - x. Igualando:
+2 = +4 - x \quad\Rightarrow\quad x = 2.
Portanto, devemos colocar 2 elétrons no lado dos produtos.

Passo 4

Verificação final:
  • Massa: átomos de Sn — 1 do lado esquerdo e 1 do lado direito — OK.
  • Carga: lado esquerdo =+2. Lado direito = +4 + 2\cdot(-1) = +4 -2 = +2. Cargas iguais — OK.
    Assim a semi-reação está balanceada.

Passo 5

Explicação prática curta para a prova (pra você decorar o procedimento):
  1. Identifique mudança do nº de oxidação do elemento que muda (aqui Sn: +2 +4).
  2. Calcule a diferença absoluta (aqui 2) e coloque esse número de elétrons no lado que torna as cargas iguais (se oxida, elétrons nos produtos; se reduz, elétrons nos reagentes).
  3. Verifique massa e carga; ajuste H ^+, OH ^- ou H _2O somente se houver átomos de H ou O desbalanceados (não foi o caso aqui).

Resposta

\mathrm{Sn}^{2+}_{(aq)} \rightarrow \mathrm{Sn}^{4+}_{(aq)} + 2\,e^-

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