Complete e balanceie as equações a seguir e identifique os agentes oxidantes e redutores: (e) (basic solution)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde o permanganato de manganês ( ) reage com brometo ( ) para formar dióxido de manganês ( ) e bromato ( ) em meio básico. O que vamos precisar aqui é balancear essa equação redox em meio básico, identificando quem está oxidando e quem está reduzindo. Para isso, vamos usar o método das semi-reações, que ajuda a equilibrar reações de oxidação-redução.

Passo 2

Primeiro, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução. Para isso, precisamos identificar os estados de oxidação dos elementos que estão mudando.
  • No , o manganês (Mn) tem estado de oxidação +7.
  • No , o manganês tem estado de oxidação +4.
  • No , o bromo (Br) tem estado de oxidação -1.
  • No , o bromo tem estado de oxidação +5.
Vemos que o manganês vai de +7 para +4 (redução) e o bromo vai de -1 para +5 (oxidação).

Passo 3

Vamos escrever as semi-reações:
Redução do Mn:
Oxidação do Br:
Agora, vamos balancear cada uma separadamente.

Passo 4

Começando pela redução do Mn:
  1. Balancear os átomos de Mn:
    Já está balanceado: 1 Mn de cada lado.
  2. Balancear os átomos de O adicionando :
    • À esquerda: 4 O
    • À direita: 2 O
    • Então, adicionamos 2 à direita:
  3. Balancear os hidrogênios adicionando íons (já que é meio básico):
    • À direita: 4 H de
    • Adicionamos 4 à esquerda:
  4. Balancear as cargas adicionando elétrons:
    • À esquerda: -1 (de ) + (-4) das = -5
    • À direita: 0 (de ) + 0 (de ) = 0
    • Então, adicionamos 3 elétrons à esquerda para balancear:

Passo 5

Agora, vamos balancear a oxidação do Br:
  1. Balancear os átomos de Br:
    Já está balanceado: 1 Br de cada lado.
  2. Balancear os átomos de O adicionando :
    • À esquerda: 0 O
    • À direita: 3 O
    • Adicionamos 3 à esquerda:
  3. Balancear os hidrogênios adicionando íons :
    • À esquerda: 6 H de
    • Adicionamos 6 à direita:
  4. Balancear as cargas adicionando elétrons:
    • À esquerda: -1 (de )
    • À direita: -1 (de ) + (-6) das = -7
    • Então, adicionamos 6 elétrons à direita para balancear:

Passo 6

Agora, precisamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações para que eles se cancelem ao somar as equações. Na redução do Mn, temos 3 elétrons, e na oxidação do Br, 6 elétrons. Vamos multiplicar a semi-reação de redução por 2 para igualar os elétrons:
Redução do Mn (x2):
Oxidação do Br:

Passo 7

Agora, somamos as duas semi-reações:
Os elétrons se cancelam:

Passo 8

Vamos simplificar a equação, cancelando o que é possível. Temos 8 no lado esquerdo e 6 no lado direito. Subtraindo 6 de cada lado:
Também temos 3 no lado esquerdo e 4 no lado direito. Subtraindo 3 de cada lado:

Passo 9

Prontinho! A equação está balanceada em meio básico. Agora, vamos identificar os agentes oxidantes e redutores.
  • Agente Oxidante: É a espécie que causa a oxidação do outro, ou seja, é reduzida. Aqui, o está sendo reduzido de +7 para +4, então ele é o agente oxidante.
  • Agente Redutor: É a espécie que causa a redução do outro, ou seja, é oxidada. O está sendo oxidado de -1 para +5, então ele é o agente redutor.

Resposta

A equação balanceada em meio básico é:
Agente Oxidante:
Agente Redutor:

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