C2 O4(a q)^2-+MnO4(a q)^-+H(a q)^+ CO2(g)+Mn(a q)^2++H2 O(l)
a) Balanceie a equação de oxirredução.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que temos aqui. O enunciado pede para balancear a reação de oxirredução em meio ácido:
C2O4^2- + MnO4^- + H^+ ;longrightarrow; CO2 + Mn^2+ + H2O
Conteúdo: química inorgânica, mais especificamente reações de oxirredução em meio ácido.
O que vamos precisar:
  • Determinar estados de oxidação para saber quem oxida e quem reduz.
  • Método das semi-reações (ou método ion-eletrón).
  • Balancear átomos de cada elemento e cargas com H₂O, H⁺ e elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o estado de oxidação de cada átomo envolvido:
  • No (oxalato), cada oxigênio é , logo os dois C juntos dão , ou seja, cada C está em .
  • No , cada O é , total . Como o íon tem carga , Mn deve estar em .
  • No produto , C está em .
  • Em , Mn está em .
Logo:
  • O oxalato sofreu oxidação (de pra ).
  • O permanganato sofreu redução (de pra ).

Passo 3

Escrevendo as semi-reações:
Oxidação (C₂O₄²⁻ → CO₂):
C2O4^2-;longrightarrow;2,CO2
Redução (MnO₄⁻ → Mn²⁺):
MnO4^-;longrightarrow;Mn^2+

Passo 4

Balancear oxigênios e carbonos na semi-reação de oxidação:
Já está C: 2 no lado esquerdo e 2×1 no direito.
O: 4 no lado esquerdo e 2×2 = 4 no direito.
Então elementos “leves” já batem.

Passo 5

Balancear oxigênios na redução usando H₂O, depois H⁺:
MnO₄⁻ → Mn²⁺
Temos 4 O no reagente, 0 no produto. Colocamos 4 H₂O do lado dos produtos:
MnO₄⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O
Agora O está ok (4 e 4).

Passo 6

Balancear H com H⁺ na redução:
4 H₂O traz 8 H no produto, então adicionamos 8 H⁺ no reagente:
8 H⁺ + MnO₄⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O

Passo 7

Balancear carga com elétrons:
Carga do lado esquerdo: .
Carga do lado direito: .
Para igualar, precisamos de 5 elétrons no lado esquerdo ou direito?
Se colocarmos 5 e⁻ no lado esquerdo, a carga ficaria , batendo com o produto. Então:
8 H⁺ + MnO₄⁻ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O

Passo 8

Na oxidação, balanceamos os elétrons liberados:
C₂O₄²⁻ → 2 CO₂
Carga esquerda: .
Carga direita: 0.
Precisamos de 2 e⁻ no produto pra que a carga direita fique . Então:
C₂O₄²⁻ → 2 CO₂ + 2 e⁻

Passo 9

Agora vamos igualar o número de elétrons entre as semi-reações. Temos 5 e⁻ na redução e 2 e⁻ na oxidação. O mínimo múltiplo comum é 10.
Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 5 e a de redução por 2:
Oxidação ×5:
5 C₂O₄²⁻ → 10 CO₂ + 10 e⁻
Redução ×2:
16 H⁺ + 2 MnO₄⁻ + 10 e⁻ → 2 Mn²⁺ + 8 H₂O

Passo 10

Somando as duas, os elétrons se cancelam:
5 C₂O₄²⁻ + 16 H⁺ + 2 MnO₄⁻ → 10 CO₂ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O
Vamos conferir:
  • C: 5×2 = 10 átomos → 10 CO₂.
  • O: oxalato 5×4 =20, permanganato 2×4=8, total 28 O. Do lado do produto: 10×2=20 (CO₂) + 8 (H₂O) =28.
  • H: 16 no reagente, 8×2=16 no produto.
  • Cargas: reagentes 5×(–2)=–10 +16×(+1)=+16 +2×(–1)=–2; total = +4.
    Produtos 2×(+2)=+4; tá batendo!

Resposta

boxed5,C2O4^2- ;+;2,MnO4^- ;+;16,H^+ ;longrightarrow; 10,CO2 ;+;2,Mn^2+ ;+;8,H2O

Exercícios relacionados