Determine o balanceamento da reaçâo abaixo, nos respectivos meios, pelo método do número de oxidaçâo ou pelo método das semi-reaçōes: (2,0)
H2 O2+Cl2 O7 O2+(ClO2)^-(Meio Básico)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para balancear a reação H2O2 + Cl2O7 O2 + (ClO2)^- em meio básico. Vamos usar o método das semi-reações, que envolve identificar as mudanças nos números de oxidação dos elementos e ajustar os elétrons para equilibrar a reação. Para isso, precisamos entender como as espécies se transformam durante a reação e garantir que cargas e átomos estejam balanceados.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nas substâncias envolvidas:
  • H2O2: H = +1, O = -1
  • Cl2O7: Cl = +7, O = -2
  • O2: O = 0
  • (ClO2)^-: Cl = +4, O = -2

Passo 3

Agora, vamos identificar quais elementos estão sendo reduzidos ou oxidado. O cloro passa de +7 em Cl2O7 para +4 em (ClO2)^-, indicando uma redução. O oxigênio passa de -1 em H2O2 para 0 em O2, indicando uma oxidação.

Passo 4

Vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de redução e outra de oxidação.
Semi-reação de redução:
Cl2O7 (ClO2)^-
Semi-reação de oxidação:
H2O2 O2

Passo 5

Vamos balancear cada semi-reação separadamente.
Para a redução:
  1. Balancear átomos de Cl:
    Cl2O7 2(ClO2)^-
  2. Balancear átomos de O adicionando H 2O:
    Já temos 7 O no Cl2O7 e 4 O nos (ClO2)^-, então adicionamos 3 H 2O.
    Cl2O7 + 3H2O 2(ClO2)^-
  3. Balancear H adicionando OH ^- (já que é meio básico):
    Há 6 H dos 3 H 2O, então adicionamos 6 OH ^- do outro lado.
    Cl2O7 + 3H2O 2(ClO2)^- + 6OH^-
  4. Balancear cargas adicionando elétrons:
    O lado esquerdo tem carga 0 e o direito tem carga 2(-1) + 6(-1) = -8, então adicionamos 6 elétrons no lado esquerdo.
    Cl2O7 + 3H2O + 6e^- 2(ClO2)^- + 6OH^-
Para a oxidação:
  1. Balancear átomos de O:
    H2O2 O2
  2. Balancear H adicionando OH ^-:
    Adicionamos 2 OH ^- do outro lado para balancear os H.
    H2O2 O2 + 2OH^-
  3. Balancear cargas adicionando elétrons:
    O lado esquerdo tem carga 0 e o direito tem 2(-1) = -2, então adicionamos 2 elétrons no lado esquerdo.
    H2O2 + 2e^- O2 + 2OH^-

Passo 6

Agora, vamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações. A redução tem 6 elétrons e a oxidação tem 2 elétrons. Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 3 para igualar:
Semi-reação de oxidação multiplicada por 3:
3H2O2 + 6e^- 3O2 + 6OH^-

Passo 7

Agora, somamos as duas semi-reações balanceadas:
Cl2O7 + 3H2O + 6e^- + 3H2O2 + 6e^- 2(ClO2)^- + 6OH^- + 3O2 + 6OH^-
Os elétrons se cancelam:
Cl2O7 + 3H2O + 3H2O2 2(ClO2)^- + 3O2 + 6OH^-

Resposta

A reação balanceada em meio básico é:
Cl2O7 + 3,H2O + 3,H2O2 2,(ClO2)^- + 3,O2 + 6,OH^-

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