Faça o balanceamento em meio ácido das seguintes reações: a)
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:
Aqui, o zinco perde 2 elétrons.
Redução do Vanádio:
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:
Agora, temos 2 elétrons sendo ganhos, igualando com os 2 perdidos pelo Zn.
Passo 5
Vamos juntar as duas meia reações:
Somando-as, os elétrons se cancelam:
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: