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13.2 A seguinte reação redox é usada para preparar o ácido ortorelúrico:

T e s + C l O 3 - a q + H 2 O l → H 6 T e O 6 a q + C l 2 g

(a) Identifique os elementos que mudam de estado de oxidação e indique os números de oxidação inicial e final desses elementos. (b) Escreve e balanceie a meia-reação de oxidação. (c) Escreve e balanceie a meia-reação de redução. (d) Combine as meias-reações para obter a equação redox balanceada.

Passo 1

(a) Te e Cl são os que mudam de estado de oxidação, pois os outros elementos são H e O.

Calculando o número de oxidação do Te

Inicial

x i = 0

Final

6 × 1 + x f + 6 × - 2 = 0

x f = + 6

Calculando o número de oxidação do Cl

Inicial

y i + 3 × - 2 = - 1

y i = + 5

Final

y f = 0

O número de oxidação do Te aumenta de 0 para +6 e o número de oxidação do Cl diminui de +5 para 0.

Passo 2

(b) Etapa 1: O número de oxidação do Te aumenta de 0 para +6, logo ele sofre oxidação

Etapa 2: T e s → H 6 T e O 6 a q

Etapa 3: T e s → H 6 T e O 6 a q   (não precisou balancear o Te)

Etapa 4.1: T e s + 6   H 2 O → H 6 T e O 6 a q

Etapa 4.2:   T e s + 6   H 2 O → H 6 T e O 6 a q + 6   H +

Etapa 5: T e s + 6   H 2 O → H 6 T e O 6 a q + 6   H + + 6   e -

Passo 3

(c) Etapa 1: o número de oxidação do Cl diminui de +5 para 0, logo, ele sofre redução.

Etapa 2: C l O 3 - a q →   C l 2 g

Etapa 3: 2   C l O 3 - a q →   C l 2 g

Etapa 4.1: 2   C l O 3 - a q →   C l 2 g + 6   H 2 O

Etapa 4.2: 2   C l O 3 - a q + 12   H + →   C l 2 g + 6   H 2 O

Etapa 5: 2   C l O 3 - a q + 12   H + + 10   e - →   C l 2 g + 6   H 2 O

Passo 4

(d) Combinando as duas (precisamos multiplicar a primeira por 5 e a segunda por 3 pra conseguirmos sumir com os elétrons quando somarmos)

5   T e s + 30   H 2 O → 5   H 6 T e O 6 a q + 30   H + + 30   e -

6   C l O 3 - a q + 36   H + + 30   e - → 3   C l 2 g + 18   H 2 O

Somando

5   T e s + 30   H 2 O + 6   C l O 3 - a q + 36   H + → 5   H 6 T e O 6 a q + 30   H + + 3   C l 2 g + 18   H 2 O

Temos H 2 O e H + dos dois lados, então

5   T e s + 12   H 2 O + 6   C l O 3 - a q + 6   H + → 5   H 6 T e O 6 a q + 3   C l 2 g

Resposta

(a) O número de oxidação do Te aumenta de 0 para +6 e o número de oxidação do Cl diminui de +5 para 0.

(b)   T e s + 6   H 2 O → H 6 T e O 6 a q + 6   H + + 6   e -

(c)   2   C l O 3 - a q + 12   H + + 10   e - →   C l 2 g + 6   H 2 O

(d) 5   T e s + 12   H 2 O + 6   C l O 3 - a q + 6   H + → 5   H 6 T e O 6 a q + 3   C l 2 g

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