Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 5d
Balanceie as seguintes equações simplificados, usando as meias-reações de oxidação e redução. Todas as reações ocorrem em solução básica. Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada reação.
d) Reação do fósforo elementar para formar fosfina, , um gás venenoso com odor de peixes em decomposição:
Passo 1
Primeiro, escrevemos o número de oxidação de cada elemento para identificar os elementos que estão passando por mudanças. A reação redox é a seguinte:
No processo de oxidação, há um aumento no número de oxidação de um átomo. Na reação redox, o estado de oxidação do fósforo aumenta de para . Por isso, sofre oxidação. Podemos escrever a semi-reação de oxidação é a seguinte:
Aqui temos que balancear os átomo de fósforo adicionando antes do no lado direito da equação. A equação é a seguinte:
Agora temos que balancear o oxigênio adicionando moléculas de no lado esquerdo da equação.
Agora, vamos balancear os átomos de hidrogênio adicionando e no lado direito e esquerdo da equação, respectivamente.
Feito isso, cancelamos a mesma espécie que aparece na equação.
Por fim, balanceamos carga adicionando no lado direito da equação.
Temos então é a semi-reação de oxidação balanceada.
Passo 2
No processo de redução, há uma diminuição no número de oxidação de um átomo. Na reação redox, o estado de oxidação do fósforo diminui de para . por isso, sofre redução. Podemos escrever a semi-reação de redução é a seguinte:
Aqui, temos que balançar os átomo de fósforo antes do no lado direito da equação.
Agora, vamos balancear os átomos de hidrogênio adicionando e no lado esquerdo e direito da equação, respectivamente.
Por fim, balanceamos a carga adicionando no lado esquerdo da equação.
Temos então a semi-reação de redução balanceada.
Passo 3
Para escrever a reação global, temos que somar as duas semi-reações. Para isso precisamos que as cargas nos dois lados das equações de calculem. Vamos multiplicar a semi-reação de oxidação por e adicione a semi-reação de redução para determinar a equação balanceada para a reação redox fornecida.
Podemos dividir esta equação por 4 para simplificar essa equação.
Temos então a reação redox global equilibrada.
Precisamos lembrar que a substância oxidada atua como agente redutor e a substância reduzida atua como agente oxidante. Aqui, é oxidado e reduzido, logo ele atua tanto como agente redutor quanto como agente oxidante.
Resposta
Agente oxidante:
Agente redutor: