Faça o balanceamento das seguintes equações, escrevendo as semi-reações de oxidação e redução. Todas as reações acontecem em solução ácida. Identifique o agente oxidante e o agente redutor.
(a) Ação de íons permanganato em ácido sulfuroso:
(a) Ação de íons permanganato em ácido sulfuroso:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nessa questão! O que precisamos fazer aqui é balancear uma equação de reação redox que acontece em meio ácido. Para isso, vamos dividir a reação em duas partes: a reação de oxidação e a de redução. Vamos precisar entender como os elétrons são transferidos entre os reagentes e os produtos para conseguir equilibrar tudo direitinho.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação que a gente tem:
Agora, vamos identificar quais substâncias estão sendo oxidadas e quais estão sendo reduzidas.
Passo 3
Vamos determinar os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e produtos:
- Mn em
: O oxigênio geralmente tem -2, então . Como a carga total é -1, o Mn deve estar +7. - S em
: O hidrogênio é +1 e o oxigênio é -2. Assim, . - Mn em
: Está em +2. - S em
: Similarmente, .
Então, o Mn está passando de +7 para +2 (redução) e o S está passando de +4 para +7 (oxidação).
Passo 4
Agora, vamos escrever as semi-reações de redução e oxidação separadamente.
Redução do Mn:
Oxidação do S:
Passo 5
Vamos balancear cada semi-reação começando pelos elementos que não sejam H ou O.
Para a redução do Mn, já está balanceado o Mn.
Para a oxidação do S, o S já está balanceado.
Passo 6
Agora, balanceamos os oxigênios adicionando
.
Redução do Mn:
Oxidação do S:
O número de oxigênios já está balanceado (3 no lado dos reagentes e 4 no dos produtos), então adicionamos
para balancear se necessário. Mas, neste caso, ajustaremos os hidrogênios no próximo passo.
Passo 7
Balanceamos os hidrogênios adicionando íons
.
Redução do Mn:
Temos 8 H no lado dos produtos (4 moléculas de água), então adicionamos 8
nos reagentes:
Oxidação do S:
No lado dos reagentes temos 2 H em
e 1 H em
. Para balancear, adicionamos 1
:
Passo 8
Balanceamos as cargas adicionando elétrons (
).
Redução do Mn:
Lado esquerdo: carga total =
Lado direito: carga total =
Para balancear, adicionamos 5 elétrons aos reagentes:
Oxidação do S:
Lado esquerdo: carga total = 0
Lado direito: carga total =
Mas o estado de oxidação do S aumentou de +4 para +7, então precisamos adicionar 3 elétrons no lado dos produtos:
Passo 9
Agora, vamos igualar o número de elétrons nas duas semi-reações para que eles se cancelem ao somarmos as duas.
A redução do Mn envolve 5 elétrons e a oxidação do S envolve 3 elétrons. O mínimo múltiplo comum de 5 e 3 é 15, então multiplicamos as semi-reações para que ambas envolvam 15 elétrons.
Redução do Mn multiplicada por 3:
Oxidação do S multiplicada por 5:
Passo 10
Vamos somar as duas semi-reações e cancelar o que se repete (no caso, os elétrons):
Cancelando os 15 elétrons:
Agora, simplificamos os íons
:
Resposta
A equação balanceada é:
As semi-reações são:
Redução:
Oxidação:
O agente oxidante é o
, pois ele está sendo reduzido (ganha elétrons), e o agente redutor é o
, pois está sendo oxidado (perde elétrons).
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