Exercícios Resolvidos de Reações REDOX

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Enunciado

Uma solução de íons hipoclorito, em meio alcalino, reage com hidróxido de crômio (III) sólido para dar íons cromato e íons cloreto, em água. Escreva a equação iônica simplificada da reação.

Passo 1

A gente vai começar escrevendo uma reação entre íons hipoclorito ( C l O - ) e hidróxido de crômio III ( C r ( O H ) 3 ), formando íons cromato ( C r O 4 2 - ) e cloreto ( C l - ), sem se preocupar com o balanceamento. Mas precisamos ficar atentos que estamos em meio aquoso, portanto todos os íons vão ser escritos com aquele subscrito (aq). Já o hidróxido está sólido, por isso, não vamos escrever ele na forma dissociada ok? Começa assim:

C l O ( a q ) - + C r ( O H ) 3 → C r O 4 ( a q ) - 2 + C l ( a q ) -

Passo 2

Vamos calcular o NOX da galera, pra descobrir quem está sofrendo oxidação e quem está sofrendo redução.

C l ⏞ + 1 O ⏞ - 2   ( a q ) - + C r ⏞ + 3 ( O ⏞ - 2 H ⏞ + 1 ) 3 ( s ) → C r ⏞ + 6 O ⏞ - 2   4 ( a q ) - 2 + C l ⏞ - 1   ( a q ) -

Como o cloro está passando do NOX + 1 para NOX - 1 , ele está sofrendo redução. Já o cromo, que passa do NOX + 3 para NOX + 6 , está sofrendo oxidação.

Passo 3

Hora de montar as semi-reações de oxidação e redução:

Semi-reação de oxidação:

C r ( O H ) 3 ( s ) → C r O 4 - 2 + 3 e -

Colocamos os 3 e - porque cada C r , ao passar de NOX + 3 para + 6 , está perdendo 3 elétrons.

Mas dessa forma, temos 5 cargas negativas nos produtos e nenhuma nos reagentes. Como resolver esse problema? Em meio básico/alcalino (como dito no enunciado), podemos adicionar O H - a vontade nas nossas reações. Por isso, vamos balancear as cargas entre reagentes e produtos assim:

C r ( O H ) 3 ( s ) + 5 O H ( a q ) - → C r O 4 - 2 + 3 e -

Cargas balanceadas! Mas agora precisamos balancear o número de H e O entre os membros da reação. Fazemos isso adicionando água ao membro oposto em que adicionamos o O H - . Com 8 H nos reagentes, precisamos de 4 moléculas de água nos produtos.

C r ( O H ) 3 ( s ) + 5 O H ( a q ) - → C r O 4 - 2 + 3 e - + 4 H 2 O ( l )

Semi-reação de redução:

C l O ( a q ) - + 2 e - → C l ( a q ) -

Colocamos 2 e - porque cada C l , ao passar de NOX + 1 para NOX - 1 , ganha 2 elétrons. Mas a semi-reação de redução não está balanceada! Observe que temos 3 cargas negativas nos reagentes e apenas 1 nos produtos.

Como resolvemos isso? Vamos adicionar O H - no lado “carente” de cargas negativas. E já sabemos que precisamos colocar água no outro lado pra balancear os átomos.

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

Beleza, semi-reações prontas!

Passo 4

Agora é hora de fazer a reação global.

Podemos simplesmente juntar as duas semi-reações? Não. Por quê? Porque o número de elétrons não está balanceado!

Com 3 e - na semi-reação de oxidação e 2 e - na semi-reação de redução, precisamos multiplicar a primeira por 2 e a segunda por 3 .

Olha aí como vai ficar:

Além de cortar os elétrons, a gente precisou cortar água e hidroxila, que apareceriam dos dois lados da reação global.

A equação iônica simples da reação é a reação global:

2 C r ( O H ) 3 ( s ) + 3 C l O ( a q ) - + 4 O H ( a q ) - → 2 C r O 4 - 2 + 3 C l ( a q ) - + 5 H 2 O ( l )

Na equação iônica simples não aparecem os íons expectadores. Aqueles que apareceriam nos reagentes e produtos (como os O H -   que cortamos ou algum K + que esteja com o C l O - , C r O 4 2 - ou com o cloreto), não sofrendo alterações durante a reação. Aparecem os íons envolvidos na reação REDOX e substâncias metálicas e moleculares.

Resposta

2 C r ( O H ) 3 ( s ) + 3 C l O ( a q ) - + 4 O H ( a q ) - → 2 C r O 4 - 2 + 3 C l ( a q ) - + 5 H 2 O ( l )

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