Faça o balanceamento a seguir, mostrando os NOX e as espécies oxidantes e redutoras das reações químicas abaixo:
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente balancear a reação de desproporção do cloro em meio básico:
O conteúdo aqui é reação redox em meio básico, usando o método das semirreações. A gente vai precisar:
- Calcular números de oxidação (NOX)
- Separar em semirreações de oxidação e redução
- Balancear átomos, carga, adicionar H₂O e OH⁻
- Combinar semirreações e simplificar
Passo 2
Primeiro, vamos achar os NOX de cada cloro pra ver quem reduz e quem oxida:
- Em Cl₂ puro: NOX(Cl)=0
- Em NaCl: Na é +1, logo Cl = –1
- Em NaClO₃: Na +1, O total = –6 (3×–2), logo Cl = +5
Então:
- Cl de 0 → –1 (redução)
- Cl de 0 → +5 (oxidação)
O agente oxidante é o que sofre redução: Cl₂ (0→–1).
O agente redutor é o que sofre oxidação: Cl₂ (0→+5).
O agente redutor é o que sofre oxidação: Cl₂ (0→+5).
Passo 3
Agora, as semirreações em meio básico:
- Redução: Cl₂ + 2 e⁻ → 2 Cl⁻
- Oxidação: Cl₂ + 6 H₂O → 2 ClO₃⁻ + 12 H⁺ + 10 e⁻
Passo 4
Balanceando O e H em meio básico:
Para a oxidação, já temos O em água e ClO₃⁻, mas tem H⁺:
Cl₂ + 6 H₂O → 2 ClO₃⁻ + 12 H⁺ + 10 e⁻
Cl₂ + 6 H₂O → 2 ClO₃⁻ + 12 H⁺ + 10 e⁻
Em meio básico, a gente adiciona 12 OH⁻ nos dois lados pra eliminar os 12 H⁺:
Cl₂ + 6 H₂O + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 12 H₂O + 10 e⁻
Cl₂ + 6 H₂O + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 12 H₂O + 10 e⁻
Simplifica água (12 H₂O – 6 H₂O = 6 H₂O):
Cl₂ + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O + 10 e⁻
Cl₂ + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O + 10 e⁻
Passo 5
Semirreações prontas:
Redução: Cl₂ + 2 e⁻ → 2 Cl⁻
Oxidação: Cl₂ + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O + 10 e⁻
Oxidação: Cl₂ + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O + 10 e⁻
Passo 6
Igualando elétrons:
- Redução tem 2 e⁻
- Oxidação tem 10 e⁻
Multiplica a redução por 5 pra dar 10 e⁻:
5 Cl₂ + 10 e⁻ → 10 Cl⁻
5 Cl₂ + 10 e⁻ → 10 Cl⁻
Passo 7
Agora soma as semirreações:
(5 Cl₂ + 10 e⁻ → 10 Cl⁻)
- ( Cl₂ + 12 OH⁻ → 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O + 10 e⁻)
6 Cl₂ + 12 OH⁻ → 10 Cl⁻ + 2 ClO₃⁻ + 6 H₂O
Passo 8
Por fim, acrescenta os íons Na⁺ pra virar os compostos originais (NaOH, NaCl, NaClO₃):
- 12 OH⁻ + 12 Na⁺ → 12 NaOH
- 10 Cl⁻ + 10 Na⁺ → 10 NaCl
- 2 ClO₃⁻ + 2 Na⁺ → 2 NaClO₃
Juntando tudo e simplificando divisão por 2:
Resposta
3 Cl₂ + 6 NaOH → 5 NaCl + NaClO₃ + 3 H₂O