1a
Balanceie a seguinte equação esquemática:
Fe^2++Cr2 O7^2- Fe^3++Cr^3+ (solução ácida)

Passo 1

Beleza! A gente tem uma reação química que precisa ser balanceada. O enunciado diz:
Fe^2+ + Cr2O7^2- Fe^3+ + Cr^3+
Estamos trabalhando com reações redox (também chamadas de oxidorredução) em solução ácida. Para equilibrar essa equação, vamos precisar separar a reação em duas meias-reações: uma de oxidação e outra de redução. Vamos resolver isso passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais espécies estão sendo oxidadas e reduzidas. Olha só os estados de oxidação:
  • Fe passa de +2 em Fe^2+ para +3 em Fe^3+ → isso é oxidação (perde elétron).
  • Cr passa de +6 em Cr2O7^2- para +3 em Cr^3+ → isso é redução (ganha elétron).
Entender quem perde e ganha elétrons é essencial para dividir a reação nas meias-reações.

Passo 3

Vamos escrever as meias-reações separadamente.
Oxidação:
Fe^2+ Fe^3+
Redução:
Cr2O7^2- Cr^3+
Agora precisamos balancear cada uma delas.

Passo 4

Começando pela meia-reação de oxidação:
Fe^2+ Fe^3+
Para balancear, vamos ver:
  • Átomos: Já balanceados (1 Fe de cada lado).
  • Carga: Do lado esquerdo, +2; do lado direito, +3. Para balancear a carga, adicionamos um elétron do lado direito:
Fe^2+ Fe^3+ + e^-
Isso mostra que o ferro perde um elétron.

Passo 5

Agora, vamos para a meia-reação de redução:
Cr2O7^2- Cr^3+
Passos para balancear:
  1. Balancear os átomos de Cr:
    Temos 2 Cr no lado esquerdo, então:
    Cr2O7^2- 2,Cr^3+
  2. Balancear os átomos de O adicionando água ($ \mathrm{H}_2\mathrm{O} $):
    Há 7 O no lado esquerdo, então adicionamos 7 $ \mathrm{H}_2\mathrm{O} $ no lado direito:
    H2O
  3. Balancear os átomos de H adicionando íons H⁺:
    Temos 14 H no lado direito (7 $ \mathrm{H}_2\mathrm{O} $), então adicionamos 14 H⁺ no lado esquerdo:
    H2O
  4. Balancear a carga adicionando elétrons:
    Do lado esquerdo: Cr2O7^2- 2,Cr^3+ + 7,H2O
    Do lado direito: H2O
    Para igualar as cargas, adicionamos 6 elétrons do lado esquerdo:
    14,H^+ + Cr2O7^2- 2,Cr^3+ + 7,H2O

Passo 6

Agora que temos as duas meias-reações balanceadas:
Oxidação:
Fe^2+ Fe^3+ + e^-
Redução:
14,H^+ + Cr2O7^2- + 6,e^- 2,Cr^3+ + 7,H2O
Precisamos igualar o número de elétrons para que eles se cancelem. A oxidação libera 1 elétron e a redução consome 6. Então, multiplicamos a meia-reação de oxidação por 6:
6,Fe^2+ 6,Fe^3+ + 6,e^-

Passo 7

Agora, somamos as duas meias-reações:
6,Fe^2+ & 6,Fe^3+ + 6,e^- 14,H^+ + Cr2O7^2- + 6,e^- & 2,Cr^3+ + 7,H2O
Os elétrons se cancelam, ficando:
6,Fe^2+ + 14,H^+ + Cr2O7^2- 6,Fe^3+ + 2,Cr^3+ + 7,H2O

Resposta

A equação balanceada é:
6,Fe^2+ + 14,H^+ + Cr2O7^2- 6,Fe^3+ + 2,Cr^3+ + 7,H2O

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