A reação abaixo ocorre em meio alcalino.
a) Balanceie esta reação, apresentando ambas as semirreações correspondentes.
\mathrm{Al}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})} \rightleftarrows \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3(\mathrm{~s})}+\mathrm{HS}_{(\mathrm{aq})}^{-}

Passo 1

O enunciado pede para balancear a reação redox em meio alcalino
\mathrm{Al}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})}\rightleftarrows \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3(\mathrm{s})}+\mathrm{HS}_{(\mathrm{aq})}^{-}
e apresentar as duas semirreações correspondentes. O conteúdo é reação de oxirredução com balanceamento em meio básico, onde usamos íons \mathrm{OH}^- e moléculas de água para ajustar oxigênios e hidrogênios, além de elétrons para ajustar as cargas.

Passo 2

Determinar a semirreação de oxidação (Al → Al(III)). Em meio alcalino, igualamos átomos e cargas assim:
\mathrm{Al} + 3\,\mathrm{OH}^- \longrightarrow \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} + 3\,e^-.
Verificamos que átomos de Al, O e H estão balanceados e a carga fica -3 de cada lado.

Passo 3

Determinar a semirreação de redução (S(0) → S(-II) em H S^{-}). Em meio alcalino, ajustamos O e H com água e \mathrm{OH}^-:
\mathrm{S} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + 2\,e^- \longrightarrow \mathrm{HS}^- + \mathrm{OH}^-.
Átomos de S, O e H conferem-se (2 H à esquerda e 1+1 à direita) e a carga total fica -2 em cada lado.

Passo 4

Igualar elétrons: na oxidação geramos 3 e^{-} e na redução consumimos 2 e^{-}. Multiplicamos a semirreação de oxidação por 2 e a de redução por 3 para ter 6 e^{-} em ambas:
2\!\times\!\bigl(\mathrm{Al} + 3\,\mathrm{OH}^- \to \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} + 3\,e^-\bigr)
3\!\times\!\bigl(\mathrm{S} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + 2\,e^- \to \mathrm{HS}^- + \mathrm{OH}^-\bigr)

Passo 5

Somar essas semirreações e cancelar elétrons e íons iguais:
2\,\mathrm{Al} + 6\,\mathrm{OH}^- \to 2\,\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} + 6\,e^-
3\,\mathrm{S} + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 6\,e^- \to 3\,\mathrm{HS}^- + 3\,\mathrm{OH}^-
Cancelando 6\,e^- e simplificando 6\,\mathrm{OH}^-\minus3\,\mathrm{OH}^-, obtemos:
2\,\mathrm{Al} + 3\,\mathrm{S} + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 3\,\mathrm{OH}^- \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} + 3\,\mathrm{HS}^-.

Resposta

Semirreação de oxidação em meio alcalino:
\mathrm{Al} + 3\,\mathrm{OH}^- \longrightarrow \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} + 3\,e^-.
Semirreação de redução em meio alcalino:
\mathrm{S} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + 2\,e^- \longrightarrow \mathrm{HS}^- + \mathrm{OH}^-.
Equação global balanceada:
2\,\mathrm{Al}_{(\mathrm{s})} + 3\,\mathrm{S}_{(\mathrm{s})} + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 3\,\mathrm{OH}^- \longrightarrow 2\,\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3(\mathrm{s})} + 3\,\mathrm{HS}^-_{(\mathrm{aq})}.

Exercícios relacionados