Usando o método do número de oxidação, balanceie cada uma das seguintes equações para reações ocorrendo em solução básica:
SbO3 ^3-+ClO2 ClO2^-+Sb(OH)6^-

Passo 1

Beleza, vamos balancear a equação química usando o método do número de oxidação. O enunciado pede para balancear a reação que ocorre em meio básico:
SbO3^3- + ClO2 ClO2^- + Sb(OH)6^-
Para isso, vamos precisar entender como identificar os estados de oxidação dos elementos envolvidos e ajustar a equação passo a passo para que todos os átomos e cargas estejam equilibrados.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e produtos. Isso nos ajuda a ver quais elementos estão sendo oxidados e quais estão sendo reduzidos.
  • Em SbO3^3-:
    • O oxigênio geralmente tem estado de oxidação -2.
    • Então, para três oxigênios: 3 times (-2) = -6.
    • A carga total é -3, então o estado de oxidação do Sb (antimônio) é x + (-6) = -3 Rightarrow x = +3.
  • Em ClO2:
    • O oxigênio tem -2.
    • Para dois oxigênios: 2 times (-2) = -4.
    • A molécula é neutra, então o estado de oxidação do Cl (cloro) é x + (-4) = 0 Rightarrow x = +4.
  • Em ClO2^-:
    • Dois oxigênios: 2 times (-2) = -4.
    • A carga total é -1, então o estado de oxidação do Cl é x + (-4) = -1 Rightarrow x = +3.
  • Em Sb(OH)6^-:
    • Cada grupo OH^- tem carga -1.
    • Seis grupos: 6 times (-1) = -6.
    • A carga total é -1, então o estado de oxidação do Sb é x + (-6) = -1 Rightarrow x = +5.

Passo 3

Agora que sabemos os estados de oxidação, podemos ver que:
  • O Sb está passando de +3 para +5, ou seja, está oxidação (perde elétrons).
  • O Cl está passando de +4 para +3, ou seja, está redução (ganha elétrons).
Vamos separar a reação em duas meias-reações: uma para a oxidação e outra para a redução.

Passo 4

Meia-reação de oxidação (Sb):
SbO3^3- Sb(OH)6^-
Meia-reação de redução (Cl):
ClO2 ClO2^-

Passo 5

Vamos balancear cada meia-reação separadamente.
Meia-reação de oxidação:
  1. Balancear o Sb: Já está balanceado (1 Sb em ambos os lados).
  2. Balancear os O:
    • Lado esquerdo: 3 O em SbO3^3-.
    • Lado direito: 6 O em Sb(OH)6^-.
    • Adicionamos água (H₂O) para balancear os O:
    SbO3^3- + 3 H2O Sb(OH)6^-
  3. Balancear os H:
    • Lado esquerdo: 3 H₂O = 6 H.
    • Lado direito: 6 H em Sb(OH)6^-.
    • Já está balanceado.
  4. Balancear a carga adicionando elétrons:
    • Lado esquerdo: carga -3.
    • Lado direito: carga -1.
    • Para equilibrar, adicionamos 2 elétrons ao lado direito:
    SbO3^3- + 3 H2O Sb(OH)6^- + 2 e^-
Meia-reação de redução:
  1. Balancear o Cl: Já está balanceado (1 Cl em ambos os lados).
  2. Balancear os O:
    • Ambos os lados têm 2 O. Já está balanceado.
  3. Balancear a carga adicionando elétrons:
    • Lado esquerdo: neutro (0).
    • Lado direito: -1.
    • Adicionamos 1 elétron ao lado esquerdo:
    ClO2 + e^- ClO2^-

Passo 6

Agora, precisamos igualar o número de elétrons nas duas meia-reações para que eles se cancelem quando somarmos as equações.
  • Meia-reação de oxidação: 2 elétrons.
  • Meia-reação de reduç��o: 1 elétron.
Multiplicamos a meia-reação de redução por 2:
2 ClO2 + 2 e^- 2 ClO2^-

Passo 7

Vamos somar as duas meia-reações:
SbO3^3- + 3 H2O + 2 ClO2 + 2 e^- Sb(OH)6^- + 2 ClO2^- + 2 e^-
Os elétrons se cancelam:
SbO3^3- + 3 H2O + 2 ClO2 Sb(OH)6^- + 2 ClO2^-

Passo 8

Como a reação ocorre em meio básico, precisamos ajustar para neutralizar quaisquer íons H⁺. No nosso caso, já balanceamos os H usando H₂O, então não há H⁺ sobrando. A equação final está pronta.

Resposta

A equação balanceada em meio básico é:
SbO3^3- + 3 H2O + 2 ClO2 Sb(OH)6^- + 2 ClO2^-

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