Balanceie a seguinte reação que ocorre em meio básico:
Cr(OH)3+ClO^- CrO4^2-+Cl^-
  1. Determine o NOX do cromo (Cr) e do cloro (Cl) nos reagentes e produtos.
  2. Balanceie a equação.

Passo 1

Vamos começar entendendo o que a questão pede. Temos uma reação química ocorrendo em meio básico:
Cr(OH)3 + ClO^- CrO4^2- + Cl^-
Precisamos fazer duas coisas:
  1. Determinar o Números de Oxidação (NOX) do cromo (Cr) e do cloro (Cl) nos reagentes e nos produtos.
  2. Balancear a equação química.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de números de oxidação e balanceamento de equações redox em meio básico.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar o NOX de cada elemento nos reagentes e produtos.
Reagentes:
  • Cr em Cr(OH)3:
    • Cada OH tem um NOX de -1.
    • A molécula é neutra, então: NOX do Cr + 3 times (-1) = 0 Rightarrow NOX do Cr = +3
  • Cl em ClO^-:
    • O oxigênio geralmente tem NOX de -2.
    • A carga total é -1, então: NOX do Cl + (-2) = -1 Rightarrow NOX do Cl = +1
Produtos:
  • Cr em CrO4^2-:
    • Cada O tem NOX de -2.
    • A carga total é -2, então: NOX do Cr + 4 times (-2) = -2 Rightarrow NOX do Cr = +6
  • Cl em Cl^-:
    • A carga é -1, portanto: NOX do Cl = -1

Passo 3

Agora que conhecemos os NOX, vamos identificar as mudanças:
  • Cr: de +3 em Cr(OH)3 para +6 em CrO4^2-. Ou seja, o Cr está sendo oxidado (perde elétrons).
  • Cl: de +1 em ClO^- para -1 em Cl^-. O Cl está sendo reduzido (ganha elétrons).

Passo 4

Vamos balancear a equação utilizando o método de separação em semirreações.
Semirreação de oxidação (Cr):
Cr^3+ CrO4^2-
Semirreação de redução (Cl):
ClO^- Cl^-

Passo 5

Balanceando a semirreação de oxidação:
  1. Balancear Cr:
    Já está balanceado: 1 Cr em cada lado.
  2. Balancear O adicionando H2O:
    No lado direito, há 4 O, então adicionamos 4 H2O no lado esquerdo:
    Cr^3+ + 4 H2O CrO4^2-
  3. Balancear H adicionando OH^- (já que é meio básico):
    No lado esquerdo, há 8 H (4 H2O), então adicionamos 8 OH^- no lado direito:
    Cr^3+ + 4 H2O CrO4^2- + 8 OH^-
  4. Balancear carga adicionando elétrons (e⁻):
    No lado esquerdo, a carga é +3; no lado direito, a carga é -2 + (-8) = -10.
    Precisamos equilibrar as cargas adicionando 13 e⁻ no lado esquerdo:
    Cr^3+ + 4 H2O + 13 e^- CrO4^2- + 8 OH^-

Passo 6

Balanceando a semirreação de redução:
  1. Balancear Cl:
    Já está balanceado: 1 Cl em cada lado.
  2. Balancear O adicionando H2O:
    No lado esquerdo, há 1 O; no lado direito, nenhum. Adicionamos 1 H2O no lado direito:
    ClO^- Cl^- + H2O
  3. Balancear H adicionando OH^-:
    No lado direito, há 2 H, então adicionamos 2 OH^- no lado esquerdo:
    ClO^- + 2 OH^- Cl^- + H2O
  4. Balancear carga adicionando elétrons (e⁻):
    No lado esquerdo, a carga é -3; no lado direito, a carga é -1.
    Adicionamos 2 e⁻ no lado esquerdo para equilibrar:
    ClO^- + 2 OH^- + 2 e^- Cl^- + H2O

Passo 7

Agora, igualamos o número de elétrons nas duas semirreações. A semirreação de Cr tem 13 e⁻ e a de Cl tem 2 e⁻. O mínimo múltiplo comum é 26.
Multiplicamos a semirreação de Cr por 2 e a de Cl por 13:
Semirreação de Cr:
2 Cr^3+ + 8 H2O + 26 e^- 2 CrO4^2- + 16 OH^-
Semirreação de Cl:
13 ClO^- + 26 OH^- + 26 e^- 13 Cl^- + 13 H2O

Passo 8

Somamos as duas semirreações e cancelamos os elétrons e espécies que aparecem em ambos os lados:
2 Cr^3+ + 8 H2O + 13 ClO^- + 26 OH^- 2 CrO4^2- + 16 OH^- + 13 Cl^- + 13 H2O
Cancelando 16 OH^- e 13 H2O:
2 Cr^3+ + 2 H2O + 13 ClO^- + 10 OH^- 2 CrO4^2- + 13 Cl^-

Resposta

A equação balanceada em meio básico é:
2 Cr(OH)3 + 13 ClO^- + 10 OH^- 2 CrO4^2- + 13 Cl^- + 5 H2O

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