Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
(meio básico)
Passo 1
O enunciado pede para balancear a semi-reação
no meio básico.
Informações dadas: reagente (hidróxido, solução aquosa) e produto
(gás). O objetivo é escrever a semi-reação balanceada, incluindo massas (átomos) e cargas (elétrons) de forma correta para o meio básico.
Informações dadas: reagente
Passo 2
Vou usar o método das semi-reações (half-reaction method) adaptado para meio básico. Passos do método (cada item vou aplicar em seguida):
- Balancear todos os átomos, exceto hidrogênio e oxigênio.
- Balancear oxigênio adicionando
. - Balancear hidrogênio adicionando
(etapa feita temporariamente em caráter ácido). - Como o meio é básico, converter
em adicionando em ambos os lados. - Balancear cargas adicionando elétrons
.
Explicação curta: elétrons aparecem para equilibrar a carga elétrica; se a esquerda ficar mais negativa, colocamos elétrons do lado que precisa ficar mais negativa, etc. Vou verificar contagens de átomos e cargas a cada etapa.
Passo 3
Começamos contando átomos na semi-reação inicial:
Não há outros elementos além de O e H, então passamos a balancear O e H.
Passo 4
Balancear oxigênio adicionando
. O lado esquerdo tem 1 O e o direito tem 2 O; para igualar, adiciono 1 molécula de
ao lado que tem menos oxigênio (lado esquerdo):
Agora contagens:
Oxigênios iguais (2), mas hidrogênios desbalanceados (3 à esquerda, 0 à direita).
Passo 5
Balancear hidrogênio adicionando
(passo temporário, em caráter ácido): coloco
no lado direito para igualar os 3 H da esquerda:
Verificação de átomos:
Agora átomos estão balanceados, mas temos
no lado direito e o meio é básico — precisamos converter
para
.
Passo 6
No meio básico convertemos cada
adicionando a mesma quantidade de
aos dois lados; assim
. Temos
, então adicionamos
aos dois lados:
No lado direito
forma
. Simplifico:
Junto os hidróxidos do lado esquerdo:
Agora cancelo águas comuns em ambos os lados: posso subtrair
(uma molécula) de cada lado, obtendo:
Verificação de átomos agora (sem considerar elétrons ainda):
Átomos balanceados. Falta equilibrar a carga elétrica.
Passo 7
Calculo das cargas dos dois lados da equação atual:
Para balancear cargas, adiciono elétrons
. A soma das cargas deve ser igual; a esquerda é
, então coloco
no lado direito para que o total da direita fique
:
Agora a carga direita é
, igual à esquerda. Átomos e cargas balanceados.
Passo 8
Verificação final detalhada:
Átomos:
Átomos:
Cargas:
Tudo conferido: reações e cargas OK. Interpretação: a semi-reação mostra oxidação de
formando
; os elétrons aparecem no lado dos produtos (oxidação).