Balanceie as seguintes equações de oxido-redução:
(meio ácido)
Passo 1
Beleza, vamos equilibrar essa equação de óxido-redução:
Estamos trabalhando com reações de oxidação-redução em meio ácido. Para equilibrar, vamos precisar entender quais substâncias estão perdendo ou ganhando elétrons e ajustar a equação passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido. Para isso, vamos atribuir estados de oxidação a cada elemento nos reagentes e produtos.
- FeS: Fe geralmente tem +2 e S -2.
- NO₃⁻: N em +5, O em -2.
- Fe³⁺: Fe em +3.
- NO₂: N em +4, O em -2.
- S: Estado zero.
Observamos que:
- O ferro (Fe) passa de +2 em FeS para +3 em Fe³⁺ → Oxidação (perde elétron).
- O nitrogênio (N) passa de +5 em NO₃⁻ para +4 em NO₂ → Redução (ganha elétron).
Passo 3
Vamos separar a equação em duas meias-reações: uma de oxidação e outra de redução.
Meia-reação de Oxidação:
Meia-reação de Redução:
Passo 4
Agora, precisamos balancear cada meia-reações para átomos e carga. Vamos começar com a meia-reação de redução.
Redução:
- Balancear átomos de N: já está equilibrado.
- Balancear átomos de O adicionando H₂O:
3. Isso adiciona 1 átomo de O a direita, então:
- Balancear H adicionando H⁺:
5. Balancear a carga adicionando elétrons:
Oxidação:
Passo 5
Agora, vamos igualar o número de elétrons nas duas meias-reações para que eles se cancelem.
- Na oxidação, temos 1 e⁻ perdido.
- Na redução, precisamos de 1 e⁻ ganho.
Como já estão iguais, podemos prosseguir.
Passo 6
Vamos somar as duas meias-reações:
Passo 7
Por fim, vamos incluir os compostos originais na equação balanceada. Lembrando que FeS contém Fe²⁺ e S²⁻. Como o enxofre (S) é liberado como S⁰, adicionamos S à direita.
A equação final fica:
Resposta
A equação balanceada é: