Nas equações a seguir, faça o correto balanceamento, indique os elementos que sofrem oxidação e os que sofrem redução, e indique também os agentes oxidante e redutor:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma reação química que envolve o ácido sulfúrico (
) e o ácido iodídrico (
) para formar sulfeto de hidrogênio (
), água (
) e iodo (
). O conteúdo que vamos precisar envolve balanceamento de equações químicas, principalmente de reações de oxirredução (redox). Vamos precisar identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos, além de descobrir os agentes oxidante e redutor na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação não balanceada:
Nosso objetivo é ajustar os coeficientes para que o número de cada tipo de átomo seja igual nos dois lados da equação.
Passo 3
Vamos contar os átomos de cada elemento de um lado para o outro:
-
Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 1 (de
) + 2 (de ) = 3 - Lado direito: 2 (de
) + 2 (de ) = 4
- Lado esquerdo: 1 (de
-
Iodo (I):
- Lado esquerdo: 1 (de
) - Lado direito: 2 (de
)
- Lado esquerdo: 1 (de
-
Enxofre (S):
- Lado esquerdo: 1 (de
) - Lado direito: 1 (de
)
- Lado esquerdo: 1 (de
-
Oxigênio (O):
- Lado esquerdo: 4 (de
) - Lado direito: 1 (de
)
- Lado esquerdo: 4 (de
Observamos que H, I e O estão desequilibrados.
Passo 4
Vamos equilibrar os elementos que aparecem apenas em uma substância de cada lado primeiro. Começando pelo iodo:
Para equilibrar o iodo, precisamos que o número de átomos de I seja o mesmo nos dois lados. Como temos
no lado direito, que tem 2 átomos de I, precisamos de 2 moléculas de
no lado esquerdo:
Passo 5
Agora, vamos contar novamente os átomos:
-
Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 2 (de
) + 2 (de ) = 4 - Lado direito: 2 (de
) + 2 (de ) = 4
- Lado esquerdo: 2 (de
-
Iodo (I):
- Equilibrado agora com 2 átomos de I em ambos os lados.
-
Enxofre (S):
- Já está equilibrado.
-
Oxigênio (O):
- Lado esquerdo: 4 (de
) - Lado direito: 1 (de
)
- Lado esquerdo: 4 (de
Faltam equilibrar o oxigênio. Para isso, vamos ajustar a água (
). Colocando um coeficiente 4 na água:
Passo 6
Verificando novamente:
-
Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 4
- Lado direito: 2 (de
) + 8 (de ) = 10
-
Oxigênio (O):
- Lado esquerdo: 4
- Lado direito: 4 (de
)
Agora, o oxigênio está equilibrado, mas o hidrogênio não. Precisamos ajustar novamente. Vamos ajustar o sulfeto de hidrogênio (
) colocando um coeficiente 4:
Passo 7
Contando novamente:
- Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 4
- Lado direito: 8 (de
) + 8 (de ) = 16
Isso exagerou. Vamos tentar balancear de outra forma. Talvez ajustando
para 2:
- Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 4
- Lado direito: 4 (de
) + 8 (de ) = 12
Ainda não está. Vamos ajustar para 2:
Agora:
- Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 4 (de
) + 4 (de ) = 8 - Lado direito: 4 (de
) + 8 (de ) = 12
- Lado esquerdo: 4 (de
Vamos colocar
com coeficiente 2:
- Hidrogênio (H):
- Lado esquerdo: 8
- Lado direito: 12
Ainda não. Parece que precisamos balancear os átomos de H de forma mais eficiente. Vamos tentar outro método, como a divisão em semi-reações de oxidação e redução.
Passo 8
Vamos identificar as mudanças de oxidação:
- Iodo (I): de
a , passando de -1 a 0. Isso é oxidação. - Enxofre (S): de
a , passando de +6 a -2. Isso é redução.
Agora, vamos balancear as semi-reações:
Oxidação:
Redução:
Multiplicando a oxidação por 5 para igualar os elétrons:
Agora, somando as duas semi-reações:
Passo 9
Voltando à equação original e inserindo os coeficientes encontrados:
Vamos conferir:
- Hidrogênio (H): 10 (de
) + 2 (de ) = 12 - Lado direito: 2 (de
) + 8 (de ) = 10
- Lado direito: 2 (de
Ops, ainda está desequilibrado. Ajustando para 2:
Agora:
- Hidrogênio (H): 20 (de
) + 4 (de ) = 24 - Lado direito: 4 (de
) + 8 (de ) = 12
- Lado direito: 4 (de
Ainda não. Parece que houve um erro nos coeficientes. O balanceamento correto deveria ser:
E ajustando os hidrogênios com múltiplos:
Conferindo:
- Hidrogênio (H): 10 (de
) + 2 (de ) = 12 - Lado direito: 2 (de
) + 8 (de ) = 10
- Lado direito: 2 (de
Ainda falta balancear. Vamos reavaliar.
Passo 10
Após ajustar as semi-reações e conferir os coeficientes, a equação balanceada correta é:
Resposta
A equação balanceada é:
Elementos que sofrem oxidação: Iodo (I) passa de -1 em
para 0 em
.
Elementos que sofrem redução: Enxofre (S) passa de +6 em
para -2 em
.
Agente oxidante:
(ácido sulfúrico).
Agente redutor:
(ácido iodídrico).