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.
(e) Cr2 O7^2-(aq)+Hg(l) Cr^3+(aq)+Hg^2+(aq)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de balanceamento de equações redox. A gente vai balancear a reação em meio ácido e básico usando o método de oxirredução. Para isso, vamos precisar entender de oxidação, redução, agentes oxidantes e redutores, e como balancear as equações passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais elementos estão passando por oxidação e redução. Olhando a equação:
Cr2 O7^2-(aq) + Hg(l) Cr^3+(aq) + Hg^2+(aq)
O cromo (Cr) passa de +6 no Cr2 O7^2- para +3 no Cr^3+, então ele está sendo reduzido. O mercúrio (Hg) passa de 0 no Hg para +2 no Hg^2+, então ele está sendo oxidado.

Passo 3

Agora, vamos escrever as semi-reações de oxidação e redução.
Redução:
Cr2 O7^2- Cr^3+
Oxidação:
Hg Hg^2+

Passo 4

Vamos balancear cada semi-reação. Primeiro, a de redução:
  1. Balancear o Cr:
    Cr2 O7^2- 2, Cr^3+
  2. Balancear o oxigênio adicionando H2O:
    Cr2 O7^2- 2, Cr^3+ + 7, H2O
  3. Balancear o hidrogênio adicionando H^+:
    Cr2 O7^2- + 14, H^+ 2, Cr^3+ + 7, H2O
  4. Balancear a carga adicionando elétrons:
    Cr2 O7^2- + 14, H^+ + 6, e^- 2, Cr^3+ + 7, H2O
Agora, a de oxidação:
  1. Balancear o Hg:
    Hg Hg^2+
  2. Balancear a carga adicionando elétrons:
    Hg Hg^2+ + 2, e^-

Passo 5

Vamos igualar o número de elétrons transferidos. Na redução, temos 6 elétrons e na oxidação, 2 elétrons. Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 3:
3, Hg 3, Hg^2+ + 6, e^-
Agora, as duas semi-reações têm 6 elétrons.

Passo 6

Vamos somar as semi-reações:
Cr2 O7^2- + 14, H^+ + 6, e^- + 3, Hg 2, Cr^3+ + 7, H2O + 3, Hg^2+ + 6, e^-
Os elétrons se cancelam:
Cr2 O7^2- + 14, H^+ + 3, Hg 2, Cr^3+ + 7, H2O + 3, Hg^2+

Passo 7

Agora, para o meio básico, precisamos eliminar os H^+ adicionando OH^-:
  1. Adicionar 14 OH^- em ambos os lados:
    Cr2 O7^2- + 14, H^+ + 3, Hg + 14, OH^- 2, Cr^3+ + 7, H2O + 3, Hg^2+ + 14, OH^-
  2. Os H^+ e OH^- se combinam para formar água:
    Cr2 O7^2- + 3, Hg + 14, H2O 2, Cr^3+ + 3, Hg^2+ + 14, OH^-

Passo 8

Por fim, vamos identificar os elementos e agentes:
  • Elemento que sofre oxidação: Mercúrio (Hg)
  • Elemento que sofre redução: Cromo (Cr)
  • Agente oxidante: Dicromato ( Cr2 O7^2-)
  • Agente redutor: Mercúrio (Hg)

Resposta

A equação balanceada em meio ácido é:
Cr2 O7^2- + 14, H^+ + 3, Hg 2, Cr^3+ + 7, H2O + 3, Hg^2+
E em meio básico é:
Cr2 O7^2- + 3, Hg + 14, H2O 2, Cr^3+ + 3, Hg^2+ + 14, OH^-
Elementos que sofrem:
  • Oxidação: Hg
  • Redução: Cr
Agentes:
  • Agente oxidante: Cr2 O7^2-
  • Agente redutor: Hg

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