Questão 11. Balanceie as equações abaixo indicando a semi-equação de redução, a semi-equação de oxidação e a equação global.
Passo 1
Beleza, olha o que a questão tá pedindo: a gente tem a reação
e precisa escrever:
1. A semi-equação de redução.
2. A semi-equação de oxidação.
3. A equação global balanceada.
Isso é conteúdo de reações de oxirredução em meio ácido (ou aquoso). Vamos precisar:
- Determinar números de oxidação.
- Separar em duas semi-reações (oxidação e redução).
- Balancear átomos de O e H com H₂O e H⁺.
- Balancear carga com elétrons.
- Combinar as semi-reações pra obter a equação final.
Passo 2
Primeiro, atribui os números de oxidação para ver quem ganha e quem perde elétrons:
- No
cada Br vale 0. - No
o Br vale −1. - No
o Br vale +5 (porque ).
Logo:
- Um átomo de Br vai de 0 para −1 (redução, ganha elétrons).
- Outro átomo de Br vai de 0 para +5 (oxidação, perde elétrons).
Passo 3
Escreve as semi-reações “esqueleto” (apenas espécies químicas):
Redução (Br₂ → Br⁻)
Oxidação (Br₂ → BrO₃⁻)
Redução (Br₂ → Br⁻)
Oxidação (Br₂ → BrO₃⁻)
Agora vamos balancear cada uma em meio ácido.
Passo 4
Balanceando átomos que não sejam H ou O:
Redução (Br): já tem 2 Br em cada lado se a gente escrever
Redução (Br): já tem 2 Br em cada lado se a gente escrever
Oxidação (Br): também vamos usar 2 Br
(assim as quantidades de Br batem).
Passo 5
Balanceando oxigênio e hidrogênio (meio ácido):
- Na oxidação temos 6 átomos de O à direita (2×3). Colocamos 6 H₂O no lado esquerdo para dar Oxigênio:
Agora O está ok (6 O em cada lado).
- Balancear H: do lado esquerdo temos 6×2=12 H, então colocamos 12 H⁺ no lado direito:
A semi-reação de redução não tem O nem H extra, então ela fica só:
Passo 6
Agora a carga:
- Na redução, lado esquerdo é 0, direito é
. Para compensar, adicionamos 2 elétrons no lado esquerdo:
- Na oxidação, carga do lado esquerdo é 0 (Br₂) + 0 (H₂O) = 0; do lado direito é. Para equilibrar, colocamos 10 elétrons no lado direito (ela perde elétrons):
Passo 7
Precisamos cancelar elétrons. A redução consome 2 e⁻, a oxidação produz 10 e⁻. Então multiplica a redução por 5:
Redução ×5:
Redução ×5:
Oxidação (original):
Somando as duas (elétrons cancelam):
Ou seja,
Podemos simplificar dividindo tudo por 2:
Resposta
Semi-equação de redução:
Semi-equação de oxidação:
Equação global balanceada: