Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
(meio ácido)
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação redox em meio ácido. A reação dada é:
Informações fornecidas:
O objetivo é obter uma equação balanceada com átomos e cargas balanceadas.
Passo 2
Identificar o que se oxida e o que se reduz (mudança de estados de oxidação).
- Para
: cada oxigênio é , logo para temos
No produto
,
. Então o manganês vai de
para
: diminui, ou seja, é reduzido (ganha elétrons).
- Para
: a carga total é . Se chamarmos a média do oxidação dos enxofres de ,
A média de oxidação do enxofre na tiossulfato é
. No produto
, o enxofre está em
. Logo o enxofre sofre aumento no número de oxidação: ocorre oxidação (perda de elétrons).
Observação: como há dois átomos de enxofre no tiossulfato, a forma conveniente é escrever a meia-reação de oxidação transformando os dois enxofres em duas unidades de sulfato.
Observação: como há dois átomos de enxofre no tiossulfato, a forma conveniente é escrever a meia-reação de oxidação transformando os dois enxofres em duas unidades de sulfato.
Passo 3
Escrever as meias-reações básicas (apenas espécies principais, antes de ajustar O, H e carga).
Meia-reação de oxidação (enxofre):
Meia-reação de oxidação (enxofre):
Meia-reação de redução (manganês):
Passo 4
Balancear primeiro os átomos diferentes de H e O (ou seja, balancear S e Mn já está feito).
- Na meia de oxidação:
já balanceado (2 → 2). - Na meia de redução:
já balanceado (1 → 1).
Passo 5
Balancear oxigênios adicionando água (
).
- Meia-oxidação: à esquerda temos
oxigênios (em ), à direita oxigênios (em ). Precisamos de oxigênios a mais no lado esquerdo, então adicionamos ao lado esquerdo:
- Meia-redução:
tem 4 oxigênios; produto tem 0. Então colocamos no lado direito:
Passo 6
Balancear hidrogênios adicionando
(porque o meio é ácido).
- Na meia-oxidação: adicionamos
no lado esquerdo, então há H no lado esquerdo; no lado direito não há H. Para balancear colocamos no lado direito:
- Na meia-redução: colocamos
no direito, então há H à direita; então colocamos no lado esquerdo:
Passo 7
Balancear cargas adicionando elétrons (
).
Calcular carga de cada lado e adicionar elétrons para igualar.
Calcular carga de cada lado e adicionar elétrons para igualar.
- Meia-oxidação:
Cargas: lado esquerdoé ; água neutra. Lado direito: tem carga e tem . Soma no direito: . Para igualar as cargas ( à esquerda e à direita), precisamos adicionar elétrons ao lado direito (cada elétron tem carga ) até que o total do lado direito seja . A diferença é , então adicionamos ao lado direito: Isso representa a perda de 8 elétrons pela espécie orgânica (oxidação). - Meia-redução:
Cargas: lado esquerdototal . Lado direito tem . Para igualar no esquerdo com no direito, precisamos adicionar elétrons no lado esquerdo (porque a redução consome elétrons): adicionar ao lado esquerdo dá , igual ao direito. Assim:
Passo 8
Igualar o número de elétrons trocados entre as meias-reações (mínimo múltiplo comum).
- A meia-oxidação produz
. - A meia-redução consome
.
Mínimo múltiplo comum entree é . Multiplicar a meia-oxidação por e a meia-redução por .
Multiplicando a meia-oxidação por
:
Multiplicando a meia-redução por
:
Passo 9
Somar as duas meias-reações e cancelar as espécies que aparecem nos dois lados (elétrons, água e íons
que se cancelarem).
Somando os dois lados temos inicialmente:
Lado esquerdo:
Somando os dois lados temos inicialmente:
Lado esquerdo:
Lado direito:
Cancelar
de ambos os lados. Agora cancelar águas e íons
quando possível:
- Águas:
(direito) menos (esquerdo) deixa no lado direito. -
: (esquerdo) menos (direito) deixa no lado esquerdo.
Resultado final após cancelamentos:
Passo 10
Verificação final (átomos e cargas):
- Enxofre: esquerdo
; direito → OK. - Manganês: esquerdo
; direito → OK. - Oxigênio: esquerdo
; direito → OK. - Hidrogênio: esquerdo
(em ); direito (em ) → OK. - Carga: esquerdo
; direito → cargas iguais, OK.
Tudo conferido: equação balanceada em meio ácido.