Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
\mathrm{Br}_{2(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}_{(\mathrm{g})} \rightarrow \mathrm{Br}_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})} (meio ácido)

Passo 1

O enunciado pede para balancear a semi-reações da transformação
\mathrm{Br}_{2(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}_{(\mathrm{g})}\rightarrow \mathrm{Br}_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})}
no meio ácido. Informações relevantes dadas:
  • Reagentes: \mathrm{Br}_2 (no aquoso) e \mathrm{H}_2\mathrm{S} (gás).
  • Produtos: ânion brometo (escrito no enunciado como \mathrm{Br}_{(\mathrm{aq})}, vou interpretar como \mathrm{Br}^-) e enxofre elementar \mathrm{S} (sólido).
  • Meio: ácido (podemos usar \mathrm{H}^+ e \mathrm{H}_2\mathrm{O} para balancear H e O).
  • O que se pede: balancear a reação redox usando o método das semi-reações (metade-reações) em meio ácido.

Passo 2

Identificar oxidação e redução por números de oxidação (pequena aula prática).
  • Em \mathrm{Br}_2 o bromo está na forma elemental, número de oxidação 0.
  • Em \mathrm{Br}^- o bromo tem número de oxidação -1.
  • Em \mathrm{H}_2\mathrm{S} o hidrogênio é +1 e, portanto, o enxofre é -2.
  • Em \mathrm{S} (enxofre elementar) o enxofre tem número de oxidação 0.
Interpretação:
  • O bromo vai de 0 para -1: ganhou elétrons → redução.
  • O enxofre vai de -2 para 0: perdeu elétrons → oxidação.

Passo 3

Escrever as semi-reações (forma não balanceada ainda).
  • Semi-reação de redução (bromo):
\mathrm{Br}_2 \rightarrow \mathrm{Br}^-
  • Semi-reação de oxidação (enxofre do ácido sulfídrico):
\mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{S}

Passo 4

Balancear cada semi-reação em meio ácido, seguindo a receita: (a) balancear elementos diferentes de H e O, (b) balancear O com \mathrm{H}_2\mathrm{O}, (c) balancear H com \mathrm{H}^+, (d) balancear carga com elétrons \mathrm{e}^-.
4.1 Balanceamento da redução: \mathrm{Br}_2 \rightarrow \mathrm{Br}^-.
  • Átomos: temos 2 átomos de Br à esquerda, então precisamos de 2 átomos de Br à direita:
\mathrm{Br}_2 \rightarrow 2\,\mathrm{Br}^-
  • Carga: à esquerda carga 0; à direita temos 2\times(-1)=-2. Para equilibrar a carga, adicionamos 2 elétrons ao lado com maior carga positiva (aqui à esquerda) ou, dito de outra forma, colocamos elétrons do lado que precisa ficar mais negativo. Melhor escrever como:
\mathrm{Br}_2 + 2\,\mathrm{e}^- \rightarrow 2\,\mathrm{Br}^-
Verificação: cargas — esquerda 0 + 2(-1) = -2; direita -2. Átomos e cargas balanceadas.
4.2 Balanceamento da oxidação: \mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{S}.
  • Átomos: enxofre já balanceado (1 S em cada lado).
  • Hidrogênios: à esquerda temos 2 H, à direita 0. Em meio ácido, balanceamos hidrogênios adicionando \mathrm{H}^+:
\mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H}^+
  • Carga: à esquerda neutra 0; à direita temos 2\times(+1)=+2. Para igualar cargas, colocamos elétrons no lado mais positivo (direito), isto é, adicionamos 2\,\mathrm{e}^- à direita:
\mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H}^+ + 2\,\mathrm{e}^-
Verificação: cargas — esquerda 0; direita +2 + 2(-1)=0. Átomos e cargas balanceadas.

Passo 5

Igualar o número de elétrons transferidos e somar as semi-reações.
  • A semi-reação de redução consome 2\,\mathrm{e}^-.
  • A semi-reação de oxidação produz 2\,\mathrm{e}^-.
    Como ambos envolvem 2\,\mathrm{e}^-, podemos somá-las diretamente sem multiplicar.
Somando as duas semi-reações:
\mathrm{Br}_2 + 2\,\mathrm{e}^- \rightarrow 2\,\mathrm{Br}^-
\mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H}^+ + 2\,\mathrm{e}^-
Ao somar, os 2\,\mathrm{e}^- cancelam, resultando em:
\mathrm{Br}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow 2\,\mathrm{Br}^- + \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H}^+

Passo 6

Verificar balanço de átomos e cargas (verificação final — importante para prova).
  • Átomos de Br: esquerda 2 (em \mathrm{Br}_2), direita 2 (em 2\,\mathrm{Br}^-).
  • Átomos de S: esquerda 1 (em \mathrm{H}_2\mathrm{S}), direita 1 (em \mathrm{S}).
  • Átomos de H: esquerda 2 (em \mathrm{H}_2\mathrm{S}), direita 2 (em 2\,\mathrm{H}^+).
  • Carga total: esquerda 0. Direita 2\times(-1) + 2\times(+1) = -2 + 2 = 0. Carga balanceada.
Está tudo certo: átomos e cargas balanceados.

Passo 7

Interpretação final e observação útil para a prova.
  • A equação obtida é a equação iônica líquida balanceada em meio ácido.
  • Se no enunciado o produto escrito \mathrm{Br}_{(\mathrm{aq})} estava sem o sinal, é importante lembrar que o produto correto é o íon brometo \mathrm{Br}^-. Sempre confirme sinais em provas (às vezes erra-se por esquecer o sinal).
  • Dica prática: ao balancear em meio ácido, sempre use \mathrm{H}^+ para ajustar hidrogênios e \mathrm{H}_2\mathrm{O} para oxigênios (aqui não foi necessário \mathrm{H}_2\mathrm{O}).

Resposta

\mathrm{Br}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{S} \rightarrow 2\,\mathrm{Br}^- + \mathrm{S} + 2\,\mathrm{H}^+

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