Questão 11. Balanceie as equações abaixo indicando a semi-equação de redução, a semi-equação de oxidação e a equação global.
CrO2^-(aq)+S2 O8 ^2-(aq) CrO4^-(aq)+SO4 ^2-(aq)
(meio básico)

Passo 1

Beleza, olha só o que a questão pede: a gente tem essa reação em meio básico
CrO2^-(aq);+;S2O8^2-(aq);longrightarrow;CrO4^-(aq);+;SO4^2-(aq)
Isso é um problema de balanço de reação redox em meio básico.
Conteúdo: semi-reações de oxidação e redução, balanceamento de átomos (O, H) em meio básico, ajustando elétrons.
O que vamos precisar:
1) Determinar estados de oxidação pra ver quem reduz e quem oxida
2) Escrever cada semi-reação
3) Balancear O com H₂O, H com OH⁻ e depois elétrons
4) Igualar elétrons, somar e simplificar

Passo 2

Antes de mais nada, vamos achar os estados de oxidação:
  • Em CrO2^-: seja x o estado do Cr, temos x+2cdot(-2)=-1;Rightarrow;x=+3.
  • Em CrO4^-: x+4cdot(-2)=-1;Rightarrow;x=+7.
    Logo Cr vai de +3 para +7, ele perde elétrons → oxidação.
  • Em S2O8^2-: cada S fica em +7 (por causa da ligação peroxo), passa para SO4^2- onde S fica +6. Cada S ganha 1 e⁻, e como são 2 S, recebe 2 e⁻ → redução.

Passo 3

  1. Escrevo só CrO₂⁻ → CrO₄⁻
  2. Balanceio O: Lado esquerdo tem 2 O, o direito 4 O → coloco 2 H₂O à esquerda CrO2^- ;+;2,H2O;longrightarrow;CrO4^-
    3) Balanceio H: Lado esquerdo ganhou 4 H (nos 2 H₂O), o direito não tem H → adiciono 4 H⁺ à direita
    CrO2^- + 2,H2O;longrightarrow;CrO4^- + 4,H^+
  3. Balanceio carga com elétrons:
    • Lado esquerdo: carga = –1
    • Lado direito: –1 (CrO₄⁻) +4 (H⁺) = +3
      Pra equalizar, adiciono 4 e⁻ à direita (pra diminuir de +3 pra –1):
    CrO2^- + 2,H2O ;longrightarrow; CrO4^- + 4,H^+ + 4,e^-
    5) Agora passa pra meio básico: neutralizo os 4 H⁺ com 4 OH⁻ (coloco 4 OH⁻ em ambos os lados):
    CrO2^- + 2,H2O + 4,OH^- ;longrightarrow; CrO4^- + 4,H2O + 4,e^-
  4. Simplifico H₂O (tira 2 de cada lado): boxedCrO2^- ;+;4,OH^- ;longrightarrow;CrO4^- ;+;2,H2O;+;4,e^-

Passo 4

Queremos S2O8^2-to 2,SO4^2-.
  • O e S já batem: 8 O → 2×4.
  • Carga do lado esquerdo é –2, do direito é 2×(–2)=–4 → pra igualar a gente adiciona 2 e⁻ no lado esquerdo (pois e⁻ têm carga –1 cada): boxed2,e^- + S2O8^2- ;longrightarrow; 2,SO4^2-
    Não tem H⁺ ou H₂O, então já tá ok em meio básico.

Passo 5

  • Oxidação gera 4 e⁻.
  • Redução usa 2 e⁻.
    Multiplico a redução por 2 pra ter 4 e⁻ também:
2l(2,e^- + S2O8^2-to 2,SO4^2-r) ;Rightarrow;4,e^- +2,S2O8^2-;longrightarrow;4,SO4^2-
Agora somo com a oxidação:
$$
&CrO2^- +4,OH^- &&to CrO4^- +2,H2O +4,e^- +;&4,e^- +2,S2O8^2- &&to 4,SO4^2- hline &CrO2^- +4,OH^- +2,S2O8^2- &&to CrO4^- +2,H2O +4,SO4^2-
$$
Os 4 e⁻ se cancelam.

Resposta

Semi-reação de oxidação (em meio básico):
CrO2^- +4,OH^- ;longrightarrow;CrO4^- +2,H2O +4,e^-
Semi-reação de redução (em meio básico):
2,e^- + S2O8^2- ;longrightarrow;2,SO4^2-
Equação global balanceada:
boxedCrO2^- +2,S2O8^2- +4,OH^- ;longrightarrow; CrO4^- +4,SO4^2- +2,H2O

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