Procure acertar os coeficientes das seguintes equações pelo método de oxirredução:
Passo 1
O enunciado pede para acertar (balancear) os coeficientes da reação abaixo usando o método de oxirredução. As informações dadas são exatamente as espécies químicas envolvidas:
Pergunta única: qual é a equação balanceada (coeficientes estequiométricos inteiros) dessa reação?
Passo 2
Identificação das mudanças de oxidação (isso indica quais átomos são oxidados e reduzidos).
-
Para o manganês em
: o íon permanganato é . Sabemos que oxigênio geralmente é . Então somando quatro oxigênios dá . O íon tem carga , logo o manganês deve ser para que . Portanto passa de em para em (presente em ). Isso é redução (ganho de elétrons). -
Para o cloro em
: no ácido clorídrico o cloro está em . No elementar o cloro está em . Isso é oxidação (perda de elétrons).
Portanto temos uma reação redox típica em meio ácido:
é reduzido a
e
é oxidado a
.
Passo 3
Escrevemos as semi-reações (meio ácido) separadas, usando espécies iônicas porque é mais simples para balancear elétrons e cargas.
Redução (manganês):
Oxidação (cloro):
Passo 4
Balancear átomos que não sejam H ou O em cada semi-reação.
-
Na redução: já temos 1 átomo de Mn em cada lado, então Mn está balanceado.
-
Na oxidação: para formar uma molécula de
precisamos de 2 átomos de Cl, então balanceamos colocando coeficiente 2 no lado dos reagentes:
Passo 5
Balancear oxigênios adicionando
e balancear hidrogênios adicionando
(porque estamos em meio ácido).
- Redução:
tem 4 oxigênios; para balancear O adicionamos ao lado que faltava oxigênio (aqui no produto):
Agora há
átomos de H no lado direito, então adicionamos
ao lado esquerdo para balancear H:
- Oxidação: não há O nem H para balancear na semi-reação
, então passamos ao balanço de cargas.
Passo 6
Balancear cargas adicionando elétrons
.
- Redução: calcular carga de cada lado.
- Lado esquerdo: carga de
é e de é . Soma: . - Lado direito:
é ; água é neutra.
Para igualar as cargas devemos adicionar elétrons ao lado que está mais positivo. Colocamosno lado esquerdo para reduzir a carga de para :
- Lado esquerdo: carga de
- Oxidação: calcular carga.
- Lado esquerdo:
tem carga . - Lado direito:
é neutro.
Para conservar carga, devemos colocarno produto (pois os íons Cl^- perdem elétrons):
- Lado esquerdo:
Passo 7
Igualar o número de elétrons trocados entre as duas semi-reações. A redução consome
, a oxidação produz
. O mínimo comum múltiplo é
. Multiplicamos as semi-reações para que ambas envolvam
.
- Multiplicamos a semi-reação de redução por
:
- Multiplicamos a semi-reação de oxidação por
:
Passo 8
Somamos as duas semi-reações (os
se cancelam). O resultado iônico é:
Verificamos que elétrons e todos os átomos/charges estão balanceados nessa equação iônica.
Passo 9
Reconstruir a equação molecular a partir dos íons, usando as espécies moleculares do enunciado:
-
Cada
vem de uma (cada fornece um além do ). Como temos , precisamos de , o que fornece . -
Os prótons
e os ânions vêm do . No total a equação iônica consome e , ou seja, precisamos de moléculas de (cada fornece um e um ). Com teremos e ; note que a equação iônica só usou para ser oxidada, os restantes ficam combinando com os cátions para formar sais. -
Os cátions
(2 unidades) combinam com para formar . -
Os
(2 unidades) combinam com para formar (cada precisa de 2 , então para 2 são 4 utilizadas).
Contando átomos de cloro no produto:
tem 2 Cl,
tem 4 Cl, e
tem
átomos de Cl, totalizando
átomos de Cl, que corresponde às
moléculas de
do reagente.
Assim a equação molecular balanceada é:
Passo 10
Checagens rápidas (para você se acostumar a fazer na prova):
- Átomos: conferir K, Mn, O, H, Cl (todos balanceados).
- Cargas: a equação molecular é neutra nos dois lados (somando cargas implícitas) — trabalhar em íons ajuda a garantir isso.
- Simplificação: não há um divisor comum inteiro >1 que simplifique todos os coeficientes, então essa é a forma mais simples com inteiros pequenos.
Dica prática: em reações permanganato + HCl sempre espere muitos equivalentes de HCl (meio fortemente ácido) e que o permanganato exija 5 elétrons por átomo de Mn reduzido (no meio ácido), enquanto
dá 2 elétrons por par de cloro. Essa memória ajuda a montar rapidamente as semi-reações.