Para verificar se o motorista está alcoolizado, a polícia rodoviária usa o teste do bafômetro, que se baseia na reação redox abaixo. A amostra, introduzida através do sopro no bafômetro calibrado, é tratada com uma solução ácida de dicromato de potássio. O álcool presente é oxidado a ácido acético e o dicromato (laranja) é reduzido a íon crômico (verde), sendo o nível de álcool no sangue facilmente determinado por essa mudança de cor.
Após ser balanceada, essa reação terá os seguintes coeficientes:
a. ( ) 1, 2, 4, 1, 2, 3, 9
b. ( ) 3, 2, 8, 3, 2, 2, 11
c. ( )
d. ( )
e. ( ) 2, 2, 7, 2, 3, 2, 10
a. ( ) 1, 2, 4, 1, 2, 3, 9
b. ( ) 3, 2, 8, 3, 2, 2, 11
c. ( )
d. ( )
e. ( ) 2, 2, 7, 2, 3, 2, 10
Passo 1
Beleza, o que o enunciado pede é balancear a reação redox do etanol (C₂H₆O) com dicromato e ácido sulfúrico, que gera ácido acético (C₂H₄O₂), íon Cr³⁺ (como Cr₂(SO₄)₃), K₂SO₄ e água.
Conteúdo: balanceamento de reações redox via método das semirreações.
O que vamos precisar:
Conteúdo: balanceamento de reações redox via método das semirreações.
O que vamos precisar:
- Identificar a oxidação (álcool → ácido) e a redução (Cr₂O₇²⁻ → Cr³⁺)
- Equalizar elétrons trocados
- Reintroduzir sais (K₂Cr₂O₇, H₂SO₄, K₂SO₄, Cr₂(SO₄)₃)
Passo 2
Vamos fazer as semirreações em meio ácido.
-
Oxidação do etanol em ácido acético:
C₂H₆O + H₂O → C₂H₄O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻Explicando:- Igualamos C (2 de cada lado)
- Igualamos O adicionando H₂O no lado do álcool
- Igualamos H e depois as cargas adicionando 4 H⁺ e 4 e⁻
Passo 3
-
Redução do dicromato em Cr³⁺:
Cr₂O₇²⁻ + 14 H⁺ + 6 e⁻ → 2 Cr³⁺ + 7 H₂OExplicando:- Igualamos Cr (2 de cada lado)
- Igualamos O com 7 H₂O
- Igualamos H com 14 H⁺
- Igualamos carga com 6 e⁻ no lado dos reagentes
Passo 4
Equalizando elétrons:
- Oxidação gera 4 e⁻, redução consome 6 e⁻
- Mínimo múltiplo comum = 12 e⁻
• Multiplicamos oxidação por 3 → gera 12 e⁻
• Multiplicamos redução por 2 → consome 12 e⁻
Semirreações ajustadas:
3 C₂H₆O + 3 H₂O → 3 C₂H₄O₂ + 12 H⁺ + 12 e⁻
2 Cr₂O₇²⁻ + 28 H⁺ + 12 e⁻ → 4 Cr³⁺ + 14 H₂O
3 C₂H₆O + 3 H₂O → 3 C₂H₄O₂ + 12 H⁺ + 12 e⁻
2 Cr₂O₇²⁻ + 28 H⁺ + 12 e⁻ → 4 Cr³⁺ + 14 H₂O
Somando e cancelando e⁻, H⁺ e H₂O internos:
3 C₂H₆O + 2 Cr₂O₇²⁻ + 16 H⁺ → 3 C₂H₄O₂ + 4 Cr³⁺ + 11 H₂O
3 C₂H₆O + 2 Cr₂O₇²⁻ + 16 H⁺ → 3 C₂H₄O₂ + 4 Cr³⁺ + 11 H₂O
Passo 5
Volta aos sais originais:
- Cr₂O₇²⁻ vem de 2 K₂Cr₂O₇ → coeficiente 2
- 16 H⁺ vem de 8 H₂SO₄ → coeficiente 8
- Os Cr³⁺ formam 2 Cr₂(SO₄)₃ (cada um tem 2 Cr e 3 SO₄²⁻)
- Os K⁺ (4 mol) formam 2 K₂SO₄
Equação final:
3 C₂H₆O + 2 K₂Cr₂O₇ + 8 H₂SO₄ → 3 C₂H₄O₂ + 2 Cr₂(SO₄)₃ + 2 K₂SO₄ + 11 H₂O
3 C₂H₆O + 2 K₂Cr₂O₇ + 8 H₂SO₄ → 3 C₂H₄O₂ + 2 Cr₂(SO₄)₃ + 2 K₂SO₄ + 11 H₂O
Resposta
Alternativa b) 3, 2, 8, 3, 2, 2, 11