Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
(meio básico)
Passo 1
O enunciado pede para balancear a semi-reação (meio básico)
Informações dadas e o que é pedido:
- Temos os reagentes
e . - Temos os produtos
e . - O meio é básico (importante para o procedimento de balanceamento).
- Objetivo: obter a equação balanceada, usando o método de semi-reações (balanceando átomos e cargas incluindo elétrons, e tratando o meio básico corretamente).
Passo 2
Separamos a reação em duas semi-reações (uma de oxidação e uma de redução), olhando as mudanças de oxidação:
- Semi-reação de oxidação (cromo sendo oxidado):
- Semi-reação de redução (espécie
sendo reduzida a ):
Nós vamos balancear cada semi-reação individualmente para átomos (exceto H e O primeiro) e carga.
Passo 3
Balanceamento de átomos (exceto
e
):
- Na semi-reação de oxidação: o átomo de Cr já está balanceado (
átomo de Cr em ambos os lados). - Na semi-reação de redução: o átomo de C está balanceado (um C em cada lado). Ainda falta balancear O e H.
Passo 4
Balancear oxigênio na semi-reação de redução:
- À esquerda temos
átomo de O em ; à direita não há oxigênio. - Para balancear O, adicionamos
no lado que falta O (lado direito):
Passo 5
Balancear hidrogênio na semi-reação de redução:
- Agora há
átomos de H no lado direito ( ), e no lado esquerdo. - Em passos padrão, adicionamos
ao lado que precisa de H (mesmo em meio básico, fazemos isso e depois convertemos):
Passo 6
Balancear a carga adicionando elétrons na semi-reação de redução:
- Supondo que
e são neutros (o enunciado não dá cargas, então assumimos espécies neutras), calculemos as cargas: - Lado esquerdo:
dá carga . - Lado direito:
e são neutros → carga .
- Lado esquerdo:
- Para equilibrar a carga, colocamos
elétrons no lado esquerdo (elétrons reduzem o excesso de carga positiva):
Agora cargas: esquerdo
, direito
. Carga balanceada.
Passo 7
Converter para meio básico (substituir
por
):
- Em solução básica, cada
é neutralizado por um . Temos , então adicionamos a ambos os lados:
- Combine
no lado esquerdo:
- Cancele uma molécula de água de cada lado (
à esquerda e à direita resultam em à esquerda):
- Para clareza, reorganizando termos:
Esta é a semi-reação de redução balanceada em meio básico.
Passo 8
Voltar à semi-reação de oxidação (já balanceada para átomos; ajustar carga com elétrons):
- Semi-reação do cromo:
Aqui átomos e cargas estão balanceados (lado esquerdo neutro; lado direito
e
totalizam carga zero).
Passo 9
Equalizar o número de elétrons trocados para somar as semi-reações:
- Semi-reação de oxidação libera
. - Semi-reação de redução consome
. - Mínimo múltiplo comum de
e é . Multiplicamos as semi-reações para ter : - Multiplicar a semi-reação de oxidação por
:
- Multiplicar a semi-reação de redução por
:
- Multiplicar a semi-reação de oxidação por
Passo 10
Somar as semi-reações (elétrons se cancelam) e simplificar:
- Somando os lados,
lado esquerdo:,
lado direito:. - Os
se cancelam, sobrando:
- Verificação rápida:
- Átomos:
. . à esquerda (em e ), e no lado direito em . à esquerda, e em à direita. - Carga: lado esquerdo neutro; lado direito
de e de → carga total . Tudo balanceado.
- Átomos: