Faça o balanceamento em meio ácido das seguintes reações: b) Mn^2+(aq)+ClO3^-(aq) MnO2(a q)+ClO2(a q)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que balancear a reação química em meio ácido:
Mn^2+(aq) + ClO3^-(aq) MnO2(aq) + ClO2(aq)
Vamos usar o conteúdo de equações redox e balanceamento em meio ácido. Precisamos identificar as espécies oxidadas e reduzidas, e ajustar os coeficientes para deixar tudo certinho.

Passo 2

Primeiro, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução.
Oxidação:
ClO3^- ClO2
Redução:
Mn^2+ MnO2

Passo 3

Agora, vamos balancear cada meio separadamente. Começando pela semi-reação de redução do manganês.
Redução:
Mn^2+ MnO2
Para balancear o oxigênio, adicionamos água:
Mn^2+ MnO2 + 2H2O

Passo 4

Agora, vamos balancear os hidrogênios adicionando íons H⁺:
Mn^2+ + 4H^+ MnO2 + 2H2O

Passo 5

Em seguida, balanceamos a carga adicionando elétrons. O lado esquerdo tem carga +2 + 4(+1) = +6, e o direito tem carga neutra. Então, adicionamos 4 elétrons no lado esquerdo:
Mn^2+ + 4H^+ + 2e^- MnO2 + 2H2O

Passo 6

Agora, vamos para a semi-reação de oxidação do cloro.
Oxidação:
ClO3^- ClO2
Balanceamos os oxigênios adicionando água:
ClO3^- ClO2 + H2O

Passo 7

Balanceamos os hidrogênios adicionando íons H⁺:
ClO3^- ClO2 + H2O
Já está balanceado em hidrogênio.

Passo 8

Balanceamos a carga adicionando elétrons. O lado esquerdo tem carga -1 e o direito tem carga neutra, então adicionamos 1 elétron no lado esquerdo:
ClO3^- + e^- ClO2 + H2O

Passo 9

Agora, igualamos o número de elétrons nas duas semi-reações. A primeira tem 2 elétrons e a segunda 1, então multiplicamos a segunda por 2:
Redução:
Mn^2+ + 4H^+ + 2e^- MnO2 + 2H2O
Oxidação:
2ClO3^- + 2e^- 2ClO2 + 2H2O

Passo 10

Agora, somamos as duas semi-reações, cancelando os elétrons:
Mn^2+ + 4H^+ + 2ClO3^- MnO2 + 2ClO2 + 4H2O

Passo 11

Por fim, verificamos se está tudo balanceado:
  • Mn: 1 de cada lado
  • Cl: 2 de cada lado
  • O: 2 + 6 = 8 à esquerda e 2 + 4 + 4 = 10 à direita (Ops! Precisamos ajustar)
Reajustando a água para balancear os oxigênios:
Finalizando assim:
Mn^2+ + 4H^+ + 2ClO3^- MnO2 + 2ClO2 + 2H2O

Resposta

A reação balanceada em meio ácido é:
Mn^2+ + 4H^+ + 2ClO3^- MnO2 + 2ClO2 + 2H2O

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