Faça o balanceamento em meio ácido das seguintes reações: a) Zn (s) +VO^2+ (aq) Zn^2+ (aq)+V^3+ (aq)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa balancear a reação química em meio ácido. O que isso significa? Que a reação ocorre em um ambiente onde temos íons H⁺ disponíveis. Vamos precisar identificar as partes que estão sendo oxidadas e reduzidas, separar em equações de meia reação e depois balancear tudo direitinho usando H⁺ e H₂O.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são as espécies que estão sendo oxidadas e reduzidas. Olha só:
  • Zn(s) está passando para Zn²⁺(aq): o zinco perde elétrons, então está sendo oxidado.
  • VO²⁺(aq) está passando para V³⁺(aq): o vanádio está ganhando elétrons, então está sendo reduzido.

Passo 3

Agora, vamos escrever as equações de meia reação para a oxidação e redução separadamente.
Oxidação do Zinco:
Zn Zn^2+ + 2e^-
Aqui, o zinco perde 2 elétrons.
Redução do Vanádio:
VO^2+ + e^- V^3+
O vanádio ganha 1 elétron.

Passo 4

Para balancear os elétrons, precisamos igualar a quantidade de elétrons perdidos na oxidação com os ganhos na redução. Como o Zn perde 2 elétrons e o VO²⁺ ganha 1, vamos multiplicar a meia reação de redução por 2:
2VO^2+ + 2e^- 2V^3+
Agora, temos 2 elétrons sendo ganhos, igualando com os 2 perdidos pelo Zn.

Passo 5

Vamos juntar as duas meia reações:
Zn Zn^2+ + 2e^-
2VO^2+ + 2e^- 2V^3+
Somando-as, os elétrons se cancelam:
Zn + 2VO^2+ Zn^2+ + 2V^3+

Passo 6

Por fim, como estamos em meio ácido, precisamos garantir que todos os átomos de hidrogênio e oxigênio estejam balanceados usando H⁺ e H₂O. Entretanto, nessa reação específica, não há hidrogênio ou oxigênio para balancear além dos já presentes, então a equação final está balanceada.

Resposta

A equação balanceada em meio ácido é:
Zn + 2,VO^2+ Zn^2+ + 2,V^3+

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