Equilibrar as equações, pelo método da oxidação-redução, encontrando os coeficientes com os menores números inteiros possíveis: Cl2+NaOH NaCl+ NaClO3+H2 O

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos a equação química Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O. Nosso objetivo é equilibrar essa equação usando o método de oxidação-redução, ou seja, identificar como os elementos estão ganhando ou perdendo elétrons e ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo em ambos os lados da equação.

Passo 2

Vamos começar identificando os estados de oxidação dos elementos que estão mudando. No Cl2, o cloro tem estado de oxidação 0. Nos produtos, temos NaCl onde o cloro está com estado de oxidação -1 e NaClO3 onde o cloro está com estado de oxidação +5. Isso indica que o cloro está passando por uma reação de redução (ganhando elétrons) e de oxidação (perdendo elétrons) ao mesmo tempo. Esse tipo de reação é chamado de desproporção.

Passo 3

Agora, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma para a redução e outra para a oxidação.
Semi-reação de redução:
Cl2 2Cl^-
Semi-reação de oxidação:
Cl2 2ClO3^-

Passo 4

Em seguida, precisamos balancear cada semi-reação individualmente.
Para a redução:
  1. Balancear os átomos de Cl: já está balanceado.
  2. Adicionar elétrons para balancear a carga: Cl2 + 2e^- 2Cl^-
Para a oxidação:
  1. Balancear os átomos de Cl: já está balanceado.
  2. Balancear os oxigênios adicionando H2O: Cl2 2ClO3^- + 6H2O
    3. Balancear os hidrogênios adicionando H^+:
    Cl2 + 12H^+ 2ClO3^- + 6H2O
  3. Adicionar elétrons para balancear a carga: Cl2 + 12H^+ + 10e^- 2ClO3^- + 6H2O

Passo 5

Agora, precisamos igualar o número de elétrons transferidos nas duas semi-reações para que eles se cancelem quando somarmos as reações. Na redução, temos 2 elétrons e na oxidação, 10 elétrons. Vamos multiplicar a semi-reação de redução por 5:
Semi-reação de redução (multiplicada por 5):
5Cl2 + 10e^- 10Cl^-
Semi-reação de oxidação:
Cl2 + 12H^+ + 10e^- 2ClO3^- + 6H2O

Passo 6

Somando as duas semi-reações, os elétrons se cancelam:
5Cl2 + 10e^- + Cl2 + 12H^+ + 10e^- 10Cl^- + 2ClO3^- + 6H2O
Simplificando:
6Cl2 + 12H^+ 10Cl^- + 2ClO3^- + 6H2O

Passo 7

Agora, vamos trazer de volta os íons de sódio e hidróxido presentes na reação original. Como estamos em meio básico (presença de NaOH), adicionamos OH^- aos dois lados para neutralizar os H^+:
6Cl2 + 12H^+ + 12OH^- 10Cl^- + 2ClO3^- + 6H2O + 12OH^-
Isso simplifica para:
6Cl2 + 12H2O 10Cl^- + 2ClO3^- + 12OH^-

Passo 8

Finalmente, incorporamos os íons de sódio ( Na^+) para formar os compostos completos:
6Cl2 + 12H2O + 12NaOH 10NaCl + 2NaClO3 + 12H2O
Podemos simplificar removendo H2O de ambos os lados:
6Cl2 + 12NaOH 10NaCl + 2NaClO3 + 6H2O

Resposta

A equação balanceada pelo método da oxidação-redução é:
6Cl2 + 12NaOH 10NaCl + 2NaClO3 + 6H2O

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