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)
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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:
Vamos atribuir os estados de oxidação:
- K é +1
- Cr no
: Sabemos que O é -2, então 2Cr + 7(-2) = -2 → 2Cr = +12 → Cr = +6 - Hg no
é 0 - H em
é +1 e F é -1 - No produto, em
, F é -1, então Cr é +3 - Em
, F é -1, então Hg é +2 - K em
é +1 - H em
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
para +3 em . Isso é uma redução porque Cr está ganhando elétrons. - Hg passa de 0 em
para +2 em . Isso é uma oxidação porque Hg está perdendo elétrons.
Passo 4
Vamos separar as semirreações de oxidação e redução.
Redução:
Oxidação:
Passo 5
Equilibramos cada semirreação separadamente. Começamos com a redução.
Redução:
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:
- H: 14 H nas águas → adicionamos 14 H⁺:
Agora, balanceamos a carga adicionando elétrons. O lado esquerdo tem carga total:
-
: -2 -
: +14 - Total: +12
O lado direito tem
neutro e água neutra, então precisamos adicionar 6 elétrons para equilibrar:
Oxidação:
Balanceamos os F:
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:
Oxidação:
Passo 7
Somamos as semirreações, cancelando os elétrons:
Passo 8
Agora, vamos reintroduzir os compostos completos e ajustar os coeficientes para todos os elementos.
Considerando que temos
,
e produzimos
:
Balanceando os potássio (K) e o flúor (F):
- K: Há 2 K no reagente, então precisamos de 2
no produto. - F total: 3 (em 2CrF₃) + 6 (em 3HgF₂) + 2 (em 2KF) = 11 F. Mas na semirreação tínhamos 6 F⁻, então ajustamos com
.
Finalizando:
Resposta
A equação balanceada é:
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 (
) e o agente redutor é o Mercúrio (Hg).