Enunciado

13.3 Balancie as seguinte equações simplificadas, usando as meias-reações de oxidação e redução. Todas as reações ocorrem em solução ácida. Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada reação.

(a) Reação do íon tiossulfato com o gás cloro:

C l 2 g + S 2 O 3 2 - a q → C l - a q + S O 4 2 - ( a q )

(b) Ação do íon permanganato sobre ácido sulfuroso:

M n O 4 - a q + H 2 S O 3 a q → M n 2 + a q + H S O 4 - a q

(c) Reação do ácido sulfídrico com cloro:

H 2 S a q + C l 2 g → S s + C l - a q

(d) Reação do cloro em água:

C l 2 g → H C l O a q + C l - a q

Passo 1

(a) Meia-reação de oxidação:

Etapa 1: Como é mais fácil de ver que o cloro reduz de 0 para -1, então podemos afirmar que o S sofre oxidação. O C l 2 é o agente oxidante.

Etapa 2: S 2 O 3 2 - a q →   S O 4 2 - a q

Etapa 3:   S 2 O 3 2 - a q → 2   S O 4 2 - a q

Etapa 4.1:   S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O → 2   S O 4 2 - a q

Etapa 4.2: S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O → 2   S O 4 2 - a q + 10   H +

Etapa 5: S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O → 2   S O 4 2 - a q + 10   H + + 8   e -

Meia reação de redução:

Etapa 1: O número de oxidação do Cloro diminuiu de 0 para -1, logo ele sofre redução. O S 2 O 3 2 - a q   é o agente redutor.

Etapa 2: C l 2 g →   C l - a q

Etapa 3: C l 2 g →   2 C l - a q

Etapa 4.1: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear O)

Etapa 4.2: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear H)

Etapa 5: C l 2 g + 2   e - →   2 C l - a q

Combinando as duas (multiplicando a segunda por 4 para os elétrons sumirem quando somarmos)

S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O → 2   S O 4 2 - a q + 10   H + + 8   e -

4   C l 2 g + 8   e - → 8   C l - a q

Somando

S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O + 4   C l 2 g → 2   S O 4 2 - a q + 10   H + + 8   C l - a q

Passo 2

(b) Meia-reação de oxidação:

Etapa 1: Como é mais fácil de ver que o Mn reduz de +7 para +2, então podemos afirmar que o S sofre oxidação. O M n O 4 -   é o agente oxidante.

Etapa 2: H 2 S O 3 a q →   H S O 4 - a q

Etapa 3:   H 2 S O 3 a q →   H S O 4 - a q (não precisou balancear o S)

Etapa 4.1:   H 2 S O 3 a q + H 2 O →   H S O 4 - a q

Etapa 4.2: H 2 S O 3 a q + H 2 O →   H S O 4 - a q + 3   H +

Etapa 5: H 2 S O 3 a q + H 2 O →   H S O 4 - a q + 3   H + + 2   e -

Meia reação de redução:

Etapa 1: O número de oxidação do Mn diminuiu de +7 para +2, logo ele sofre redução. O H 2 S O 3   é o agente redutor.

Etapa 2: M n O 4 - a q →   M n 2 + a q

Etapa 3:   M n O 4 - a q →   M n 2 + a q (não precisou balancear o Mn)

Etapa 4.1:   M n O 4 - a q →   M n 2 + a q + 4   H 2 O

Etapa 4.2: M n O 4 - a q + 8   H + →   M n 2 + a q + 4   H 2 O

Etapa 5: M n O 4 - a q + 8   H + + 5   e - →   M n 2 + a q + 4   H 2 O

Combinando as duas (multiplicando a primeira por 5 e a segunda por 2 para os elétrons sumirem quando somarmos)

5   H 2 S O 3 a q + 5   H 2 O →   5   H S O 4 - a q + 15   H + + 10   e -

2   M n O 4 - a q + 16   H + + 5   e - → 2   M n 2 + a q + 8   H 2 O

Somando

5   H 2 S O 3 a q + 2   M n O 4 - a q +   H + → 5   H S O 4 - a q + 2   M n 2 + a q + 3   H 2 O

Passo 3

(c) Meia-reação de oxidação:

Etapa 1: Como é mais fácil de ver que o cloro reduz de 0 para -1, então podemos afirmar que o S sofre oxidação. O C l 2 é o agente oxidante.

Etapa 2: H 2 S a q →   S s

Etapa 3:   H 2 S a q →   S s (não precisou balancear o S)

Etapa 4.1:   H 2 S a q →   S s (não precisou balancear o O)

Etapa 4.2: H 2 S a q →   S s + 2   H +

Etapa 5: H 2 S a q →   S s + 2   H + + 2   e -

Meia reação de redução:

Etapa 1: O número de oxidação do Cloro diminuiu de 0 para -1, logo ele sofre redução. O H 2 S   é o agente redutor.

Etapa 2: C l 2 g →   C l - a q

Etapa 3: C l 2 g →   2 C l - a q

Etapa 4.1: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear O)

Etapa 4.2: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear H)

Etapa 5: C l 2 g + 2   e - →   2 C l - a q

Combinando as duas

H 2 S a q →   S s + 2   H + + 2   e -

C l 2 g + 2   e - →   2 C l - a q

Somando

H 2 S a q +   C l 2 g →   S s + 2   H + + 2 C l - a q

Passo 4

C l 2 g → H C l O a q + C l - a q

(a) Meia-reação de oxidação:

Etapa 1: Como é mais fácil de ver que o cloro reduz de 0 para -1, mas ele também oxida de 0 para +1. O C l 2 é o agente oxidante. (sim, ele sofre redução e oxidação)

Etapa 2: C l 2 g →   H C l O a q

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

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

Etapa 4.2: C l 2 g + 2   H 2 O →   2   H C l O a q + 2   H +

Etapa 5: C l 2 g + 2   H 2 O →   2   H C l O a q + 2   H + + 2   e -

Meia reação de redução:

Etapa 1: O número de oxidação do Cloro diminuiu de 0 para -1, logo ele sofre redução. O S 2 O 3 2 - a q   é o agente redutor.

Etapa 2: C l 2 g →   C l - a q

Etapa 3: C l 2 g →   2 C l - a q

Etapa 4.1: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear O)

Etapa 4.2: C l 2 g →   2 C l - a q (não precisou balancear H)

Etapa 5: C l 2 g + 2   e - →   2 C l - a q

Combinando as duas

C l 2 g + 2   H 2 O →   2   H C l O a q + 2   H + + 2   e -

C l 2 g + 2   e - →   2 C l - a q

Somando

2   C l 2 g + 2   H 2 O → 2   H C l O a q + 2   H + + 2   C l - a q

C l 2 g + H 2 O → H C l O a q + H + + C l - a q

Resposta

(a) S 2 O 3 2 - a q + 5   H 2 O + 4   C l 2 g → 2   S O 4 2 - a q + 10   H + + 8   C l - a q

(b) 5   H 2 S O 3 a q + 2   M n O 4 - a q +   H + → 5   H S O 4 - a q + 2   M n 2 + a q + 3   H 2 O

(c) H 2 S a q +   C l 2 g →   S s + 2   H + + 2 C l - a q

(d) C l 2 g + H 2 O → H C l O a q + H + + C l - a q

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

13.79- O guidom de aço, banhado em crômio, de uma bicleta sofreu um arranhão. O aparecimento da ferrugem devido ao ferro de aço será facilitado ou retardado pelo crômio ?
13.70- Uma célula a combustível em que o hidrogênio reage com o nitrogênio em vez de oxigênio foi proposta. (a) Escreva a equação química da reação em água, que produz amônia.
13.69- A “célula a combustível de alumínio-ar” é usada como bateria de reserva em lugares afastados. Nessa célula, o alumínio reage com o oxigênio em meio básico. (a) Escreva as meias-reações de oxida
13.83- (a) Qual é a fórmula química aproximada da ferrugem? (b) Qual é o agente oxidante na formação da ferrugem ? (c) Como a presença de sal acelera o processo de formação da ferrugem ?
Determine as pilhas que correspondem a cada uma das reações seguintes, e calcule a f e m em cada caso:a) 2 N a s + 2H 2 O l → 2N a O H a q + H 2 g b) H 2 g + I 2 g → 2H I a q c) H 3 O + a q + O H - a