Faça o balanceamento das seguintes semi-reações:
(meio ácido)
Passo 1
O enunciado pede para balancear a reação (em meio ácido)
Informações relevantes fornecidas:
,
,
e
são as espécies envolvidas; o meio é ácido (podemos usar
e
para balancear H e O). A tarefa é escrever as semi-reações (oxidação e redução), balanceá‑las em meio ácido, igualar elétrons e somar para obter a equação final balanceada.
Passo 2
Identificar mudanças de número de oxidação (ou seja, quem perde e quem ganha elétrons).
Calculo rápido dos números de oxidação:
Calculo rápido dos números de oxidação:
Portanto As vai de
para
: perde
elétrons (oxidação).
Portanto Cl vai de
para
: ganha
elétrons (redução).
Conclusão: oxidação perde
elétrons, redução ganha
elétrons. Vai ser preciso igualar elétrons (mínimo múltiplo comum
elétrons).
Passo 3
Montar e balancear a semi‑reação de oxidação (As →
) em meio ácido, passo a passo:
Escrevo a reação básica:
Escrevo a reação básica:
Balanceio elementos que não são H ou O: As já está balanceado (1 e 1).
Balanceio O adicionando água onde faltar O. O lado direito tem 4 oxigênios, o esquerdo 0, então adiciono 4 moléculas de água ao lado esquerdo:
Balanceio O adicionando água onde faltar O. O lado direito tem 4 oxigênios, o esquerdo 0, então adiciono 4 moléculas de água ao lado esquerdo:
Balanceio H adicionando
. Lado esquerdo tem
H; lado direito tem 3 H, falta
H no lado direito, então adiciono
ao lado direito:
Agora balanceio carga com elétrons. Cargas: lado esquerdo é neutro; lado direito tem
(dos
). Para igualar, coloco
elétrons no lado direito (elétrons tornam o lado mais negativo), obtendo carga zero em ambos os lados:
Observação conceptual: elétrons aparecem no produto nesta semi‑reação porque é uma oxidação (a espécie perde elétrons).
Passo 4
Montar e balancear a semi‑reação de redução (
) em meio ácido, passo a passo:
Escrevo a reação básica:
Escrevo a reação básica:
Balanceio Cl (já 1 e 1). Balanceio O: lado esquerdo tem 3 O, lado direito tem 1 O, então adiciono
ao lado direito para somar
O:
Balanceio H adicionando
. Lado direito tem
H na
e
H nas duas águas, total
H; lado esquerdo tem 0 H, então adiciono
ao lado esquerdo:
Agora balanceio carga com elétrons. Cargas: lado esquerdo
(dos
) mais
da
dá
. Lado direito é neutro (todas as espécies são neutras). Para igualar, adiciono
ao lado esquerdo (elétrons diminuem carga positiva), obtendo:
Observe: elétrons ficam no reagente nesta semi‑reação porque é redução (a espécie consome elétrons).
Passo 5
Igualar o número de elétrons trocados entre as semi‑reações.
A semi‑reação de oxidação libera . A de redução consome
.
Mínimo múltiplo comum entre e
é
. Multiplico a semi‑reação de oxidação por
e a de redução por
:
A semi‑reação de oxidação libera
Mínimo múltiplo comum entre
Multiplicando a oxidação por
:
Multiplicando a redução por
:
Agora cada lado que contém elétrons tem
, que vão se cancelar ao somar as duas semi‑reações.
Passo 6
Somar as semi‑reações multiplicadas e cancelar espécies iguais dos dois lados:
Somando as equações (elétrons se cancelam):
Somando as equações (elétrons se cancelam):
Cancelando
em ambos os lados, e em seguida simplificando
e
que aparecem dos dois lados:
- Água:
(esq.) e (dir.) → sobra no lado esquerdo. - Íons
: (esq.) e (dir.) → sobra no lado esquerdo.
Ficamos com:
Passo 7
Verificação final (átomos e cargas):
- As:
à esquerda, à direita. - Cl:
à esquerda, à direita. - O: esquerda
; direita . - H: esquerda
; direita . - Carga: esquerda
dá e dá → carga total ; direita todas as espécies são neutras → carga .
Tudo conferido: equação balanceada em meio ácido.