Faça o balanceamento das seguintes reações redox pelo método das semi-reações:
© (meio ácido)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos a reação redox:
Estamos no meio ácido e precisamos balancear essa reação usando o método das semi-reações. Para isso, vamos precisar identificar as espécies que estão sendo oxidadas e reduzidas, e então balancear cada semi-reação passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos separar a reação em duas semi-reações: uma de oxidação e outra de redução. Para identificar qual espécie está sendo oxidada e qual está sendo reduzida, vamos observar os estados de oxidação de cada elemento envolvido.
  • No , o nitrogênio (N) tem estado de oxidação +4.
  • No , o nitrogênio (N) tem estado de oxidação +5.
  • No , o cromo (Cr) tem estado de oxidação +6.
  • No , o cromo (Cr) tem estado de oxidação +3.
Observamos que o nitrogênio está sendo oxidado (de +4 para +5) e o cromo está sendo reduzido (de +6 para +3).

Passo 3

Agora, vamos escrever as duas semi-reações separadamente:
Semi-reação de oxidação (N):
Semi-reação de redução (Cr):

Passo 4

Vamos balancear cada semi-reação começando pelos átomos que não sejam O e H.
Para a semi-reação de oxidação:
  • Nitrogênio já está balanceado (1 N em ambos os lados).
Para a semi-reação de redução:
  • Cromo: Temos 2 Cr no reagente e 2 Cr no produto.
  • Está balanceado!

Passo 5

Agora, balanceamos os átomos de oxigênio adicionando .
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: 2 O
  • Lado direito: 3 O
  • Precisamos adicionar 1 ao lado esquerdo:
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: 7 O
  • Lado direito: 0 O
  • Adicionamos 7 ao lado direito:

Passo 6

Em seguida, balanceamos os átomos de hidrogênio adicionando íons .
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: 2 H
  • Lado direito: 0 H
  • Adicionamos 2 ao lado direito:
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: 0 H
  • Lado direito: 14 H (de 7 )
  • Adicionamos 14 ao lado esquerdo:

Passo 7

Agora, balanceamos as cargas adicionando elétrons ( ).
Para a semi-reação de oxidação:
  • Lado esquerdo: -1 (do )
  • Lado direito: -1 (do ) + 2(+1) (dos ) = +1
  • Para balancear a carga, adicionamos 1 elétron ao lado direito:
Para a semi-reação de redução:
  • Lado esquerdo: -2 (do ) + 14(+1) (dos ) = +12
  • Lado direito: 2(+3) (dos ) = +6
  • Para balancear a carga, adicionamos 6 elétrons ao lado esquerdo:

Passo 8

Agora, precisamos que o número de elétrons seja o mesmo nas duas semi-reações para que eles se cancelem. Na nossa semi-reação de oxidação temos 1 e na de redução temos 6 .
Multiplicamos a semi-reação de oxidação por 6 para igualar os elétrons:
Semi-reação de oxidação multiplicada por 6:
Semi-reação de redução permanece:

Passo 9

Agora, somamos as duas semi-reações, cancelando os elétrons:
Cancelando os 6 elétrons e simplificando:
Subtraindo 12 de ambos os lados:

Resposta

A reação balanceada é:

Exercícios relacionados

Considere o composto hipotético , em que estaria presente o íon .
Calcule, por meio do ciclo de Born-Haber, a entalpia padrão de formação para o . Para isso considere os dados apresentados no quadro abaixo.
Em cada uma das seguintes reações redox balanceadas, identifique os elementos que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. Mostre ainda o agente redutor e o agente oxidante em cada reação. Explique.
© (l)
O óxido de magnésio, MgO, é um sólido branco usado, dentre outras coisas, como isolante em cabos industriais, como material básico para cadinhos refratários e como ingrediente principal para materiais de construção.
Utilizando o ciclo de Born-Haber calcule a energia de rede para o MgO. Considere os dados apresentados no quadro abaixo.
Espécie Química Dado Experimental
Uma célula voltaica é construída a partir de uma solução de a eletrodo de Cu metálico e solução de a com eletrodo de Sn metálico. Responda:
(a) Qual eletrodo funciona como anodo e qual como catodo?