As equações químicas parciais abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento em meio ácido e em meio básico 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.
(f)
(f)
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão pede. A gente tem uma reação química envolvendo íons permanganato (
) e peróxido de hidrogênio (
) que resulta em íon manganês (
) e oxigênio gasoso (
). Nosso objetivo é balancear essa equação tanto em meio ácido quanto em meio básico usando o método de oxirredução. Além disso, precisamos identificar qual elemento está sendo oxidado, qual está sendo reduzido, e também os agentes oxidante e redutor.
Passo 2
Primeiro, vamos separar a reação em duas metades: a redução e a oxidação. Para isso, identificamos quais elementos estão ganhando ou perdendo elétrons.
Na reação dada:
Observamos que o manganês (
) passa de um estado de oxidação +VII no
para +II no
, indicando redução. Já o oxigênio no
passa de -I para 0 no
, indicando oxidação.
Passo 3
Agora, vamos balancear cada meia-reação separadamente começando pelo meio ácido.
Meia-reação de redução:
Primeiro, balanceamos o manganês:
Depois, balanceamos os oxigênios adicionando água:
Agora, balanceamos os hidrogênios adicionando íons hidrogênio (
):
Por fim, balanceamos a carga adicionando elétrons:
Meia-reação de oxidação:
Balanceando os oxigênios:
Balanceando os hidrogênios adicionando
:
Balanceando a carga adicionando elétrons:
Passo 4
Agora, precisamos igualar o número de elétrons nas duas meia-reações. Na redução, temos 5 elétrons e na oxidação, 2 elétrons. O mínimo múltiplo comum de 5 e 2 é 10. Então, multiplicamos a meia-reação de redução por 2 e a de oxidação por 5:
Redução multiplicada por 2:
Oxidação multiplicada por 5:
Passo 5
Agora, somamos as duas meia-reações cancelando os elétrons:
Cancelando os elétrons e simplificando:
Passo 6
Esse é o balanceamento em meio ácido. Agora, para balancear em meio básico, precisamos neutralizar os íons
adicionando
de ambos os lados:
Adicionando 6
a ambos:
Combinar
com
formando água:
Substituindo na equação:
Simplificando as águas:
Passo 7
Finalmente, podemos reduzir a equação em meio básico:
Subtraindo 5
de ambos os lados:
Resposta
A equação balanceada em meio ácido é:
E em meio básico:
O elemento que sofre oxidação é o oxigênio no
, e o que sofre redução é o manganês no
. O agente oxidante é o
e o agente redutor é o
.
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(a)
(a)
Determine a valência secundária da espécie metálica nos seguintes complexos:
.
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(e)
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