Usando o método do número de oxidação, balanceie cada uma das seguintes equações para reações ocorrendo em solução básica:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos o exercício de balancear uma reação química usando o método dos números de oxidação. A reação dada é:
Vamos precisar entender como os números de oxidação mudam nessa reação e depois ajustar os coeficientes para que os átomos e cargas fiquem balanceados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os números de oxidação de cada elemento nos reagentes e no produto. Nos íons sulfeto
, o enxofre tem número de oxidação
. No
, o enxofre geralmente tem número de oxidação
(pois cada oxigênio tem
e a carga total é
).
No produto, temos
, que é enxofre elementar, então o número de oxidação é
.
Passo 3
Agora, vamos identificar as mudanças nos números de oxidação:
- O enxofre em
vai de para : isso é uma oxidação (perde elétrons). - O enxofre em
vai de para : isso também é uma oxidação.
No entanto, parece que ambos os enxofres estão sendo oxidados, o que não é comum. Então, precisamos verificar se há redução também ocorrendo ou se há outra forma de interpretar a reação.
Passo 4
Vamos assumir que a água (
) ou hidróxido (
) está envolvida, já que a reação ocorre em meio básico. Nesse caso, pode haver formação de
ou
para balancear as cargas e átomos de hidrogênio.
Mas primeiro, vamos focar em balancear os elementos enxofre. No lado direito, temos
, ou seja, 8 átomos de enxofre. Precisamos ajustar os coeficientes nos reagentes para ter um total de 8 enxofres.
Passo 5
Vamos supor que temos
moléculas de
e
moléculas de
, formando
. Então:
Precisamos também balancear as cargas. Cada
tem carga
e cada
também tem carga
. O total das cargas dos reagentes será
.
No produto,
é neutro, então precisamos introduzir íons hidróxido (
) para balancear as cargas no meio básico.
Passo 6
Vamos montar as semi-reações de oxidação para cada tipo de enxofre:
- Para
:
- Para
:
Agora, precisamos igualar o número de elétrons transferidos para que as semi-reações se cancelem.
Passo 7
Multiplicamos a primeira semi-reação por 4 e a segunda por 2 para que ambas tenham 8 elétrons:
Agora, somamos as duas semi-reações:
Simplificando:
Passo 8
Agora, balanceamos as cargas e os átomos de oxigênio adicionando
e
conforme necessário. Como estamos em meio básico, vamos adicionar
para balancear.
Os reagentes têm uma carga total de
(
de
e
de
). O produto é neutro, então precisamos adicionar
para equilibrar a carga.
Passo 9
Adicionando 8
do lado dos produtos:
Agora, os átomos de oxigênio e hidrogênio também estão balanceados.
Resposta
A equação balanceada para a reação em meio básico é:
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