Para as duas equações químicas a seguir, mostre o número de oxidação de cada átomo (em cada composto), identifique quem são os agentes oxidante e redutor, e faça o balanceamento de ambas.
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente determinar os números de oxidação de cada átomo na reação química dada, identificar os agentes oxidante e redutor, e por fim, balancear a equação. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre números de oxidação, reações redox e o método de balanceamento por meio de semi-reações.
Passo 2
Primeiro, vamos atribuir os números de oxidação a cada átomo em todos os compostos da reação. Lembrando que:
- O número de oxidação de um átomo em seu estado puro é 0.
- Para íons monoatômicos, o número de oxidação é igual à carga do íon.
- Em compostos neutros, a soma dos números de oxidação deve ser igual a 0.
Vamos lá:
Reagentes:
-
: - K geralmente tem +1.
- O oxigênio tem -2.
- Assim, para
: .
-
: - K é +1.
- Cl é -1.
-
: - H é +1.
- O é -2.
- S (enxofre):
.
Produtos:
-
: - K é +1.
- S é +6.
- O é -2.
-
: - S é +6.
- O é -2.
- Mn: $ \mathrm{Mn} + (+6) + 4(-2) = 0 \Rightarrow \mathrm{Mn} = +2$.
-
: - Cl em forma elementar é 0.
-
: - H é +1.
- O é -2.
Passo 3
Agora que temos os números de oxidação, vamos identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos:
-
Mn muda de +7 em
para +2 em . Como o número de oxidação diminui, o Mn está sendo reduzido. -
Cl vai de -1 em
para 0 em . Aqui, o número de oxidação aumenta, então o Cl está sendo oxidado.
Agente oxidante: É a substância que faz a oxidação de outra, ou seja, que é reduzida. Neste caso,
.
Agente redutor: É a substância que faz a redução de outra, ou seja, que é oxidada. Aqui,
.
Passo 4
Vamos agora balancear a equação usando o método das semi-reações.
Semi-reação de redução (Mn):
Semi-reação de oxidação (Cl):
Para igualar o número de elétrons, multiplicamos a semi-reação de redução por 2 e a de oxidação por 5:
Somando as duas semi-reações:
Agora, vamos inserir os íons nos compostos originais:
-
fornece e . -
fornece e . -
fornece e . - Nos produtos, temos
, , e .
Balanceando os íons de potássio (K) e sulfato (
), chegamos à seguinte equação balanceada: