As equações químicas completas abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(d) K2 Cr2 O7(aq)+Hg(I)+HF(aq) CrF3(aq)+HgF2(aq)+KF(aq)+H2 O(I)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química de oxirredução que precisa balancear. Isso envolve certificar que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados da equação. Para isso, vamos usar o método de oxirredução. Precisamos identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos, além de descobrir quem está ajudando nessa transformação, ou seja, os agentes oxidante e redutor.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e nos produtos. Isso ajuda a ver quem está perdendo ou ganhando elétrons.
Na reação:
K2 Cr2 O7(aq) + Hg(I) + HF(aq) CrF3(aq) + HgF2(aq) + KF(aq) + H2 O(I)
Vamos atribuir os estados de oxidação:
  • K é +1
  • Cr no Cr2O7^2-: Sabemos que O é -2, então 2Cr + 7(-2) = -2 → 2Cr = +12 → Cr = +6
  • Hg no Hg é 0
  • H em HF é +1 e F é -1
  • No produto, em CrF3, F é -1, então Cr é +3
  • Em HgF2, F é -1, então Hg é +2
  • K em KF é +1
  • H em H2O é +1 e O é -2

Passo 3

Agora que temos os estados de oxidação, vamos ver o que está mudando:
  • Cr passa de +6 em Cr2O7^2- para +3 em CrF3. Isso é uma redução porque Cr está ganhando elétrons.
  • Hg passa de 0 em Hg para +2 em HgF2. Isso é uma oxidação porque Hg está perdendo elétrons.

Passo 4

Vamos separar as semirreações de oxidação e redução.
Redução:
Cr2O7^2- CrF3
Oxidação:
Hg HgF2

Passo 5

Equilibramos cada semirreação separadamente. Começamos com a redução.
Redução:
Cr2O7^2- + H^+ + F^- CrF3 + H2O
Vamos balancear os átomos de Cr, O e H:
  • Cr: Já está balanceado (2 Cr em ambos os lados)
  • O: 7 O no reagente → adicionamos 7 água: Cr2O7^2- + H^+ + F^- CrF3 + 7,H2O
  • H: 14 H nas águas → adicionamos 14 H⁺: Cr2O7^2- + 14,H^+ + F^- CrF3 + 7,H2O
Agora, balanceamos a carga adicionando elétrons. O lado esquerdo tem carga total:
  • Cr2O7^2-: -2
  • 14,H^+: +14
  • Total: +12
O lado direito tem CrF3 neutro e água neutra, então precisamos adicionar 6 elétrons para equilibrar:
Cr2O7^2- + 14,H^+ + 6,e^- 2,CrF3 + 7,H2O
Oxidação:
Hg HgF2
Balanceamos os F:
Hg + 2,F^- HgF2 + 2,e^-

Passo 6

Agora, multiplicamos as semirreações para que o número de elétrons perdidos na oxidação iguale o ganho na redução. Aqui, a redução ganha 6 elétrons e a oxidação perde 2 elétrons. Então, multiplicamos a semirreação de oxidação por 3:
Redução:
Cr2O7^2- + 14,H^+ + 6,e^- 2,CrF3 + 7,H2O
Oxidação:
3,Hg + 6,F^- 3,HgF2 + 6,e^-

Passo 7

Somamos as semirreações, cancelando os elétrons:
Cr2O7^2- + 14,H^+ + 3,Hg + 6,F^- 2,CrF3 + 7,H2O + 3,HgF2

Passo 8

Agora, vamos reintroduzir os compostos completos e ajustar os coeficientes para todos os elementos.
Considerando que temos K2Cr2O7, HF e produzimos KF:
Balanceando os potássio (K) e o flúor (F):
  • K: Há 2 K no reagente, então precisamos de 2 KF no produto.
  • F total: 3 (em 2CrF₃) + 6 (em 3HgF₂) + 2 (em 2KF) = 11 F. Mas na semirreação tínhamos 6 F⁻, então ajustamos com HF.
Finalizando:
K2Cr2O7 + 14,HF + 3,Hg 2,CrF3 + 3,HgF2 + 2,KF + 7,H2O

Resposta

A equação balanceada é:
K2Cr2O7 + 14,HF + 3,Hg 2,CrF3 + 3,HgF2 + 2,KF + 7,H2O
O elemento que sofre oxidação é o Mercúrio (Hg), que perde elétrons. O elemento que sofre redução é o Cromo (Cr), que ganha elétrons. O agente oxidante é o Dissóxido de Cromo ( Cr2O7^2-) e o agente redutor é o Mercúrio (Hg).

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