Enunciado

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.

c) Formação de íons cromato a partir de íons crômio(III):

C r 3 + a q + M n O 2 s → M n 2 + a q + C r O 4 2 - ( a q )

Passo 1

Primeiro, precisamos escrever 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 cromo aumenta a de  + 3 para + 6 . Por isso, sofre oxidação. Podemos escrever a semi-reação de oxidação é a seguinte:

C r 3 + a q → C r O 4 2 - ( a q )

Aqui temos que balancear o oxigênio adicionando   4 moléculas   H 2 O ( l )   no lado esquerdo da equação.

C r 3 + a q + 4   H 2 O ( l ) → C r O 4 2 - ( a q )

Agora temos que balancear os átomos de hidrogênio adicionando 8   H 2 O ( l ) e 8   O H - ( a q )  no lado direito e esquerdo da equação, respectivamente.

C r 3 + a q + 4   H 2 O l + 8   O H - a q → C r O 4 2 - a q + 8   H 2 O ( l )

Feito isso, subtraímos a mesma espécie [ 4   H 2 O l ] que aparece em ambos os lados da equação.

C r 3 + a q + 8   O H - a q → C r O 4 2 - a q + 4   H 2 O ( l )

Por fim, balanceamos a carga adicionando  3   e - no lado direito da equação.

C r 3 + a q + 8   O H - a q → C r O 4 2 - a q + 4   H 2 O l + 3   e -

Temos então 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 manganês diminui de  + 4 para + 2   . Por isso, sofre redução. Podemos escrever a semi-reação de redução é a seguinte:

M n O 2 s → M n 2 + ( a q )

Aqui, temos que balançar o oxigênio adicionando 2 moléculas H 2 O ( l )   no lado direito da equação.

M n O 2 s → M n 2 + a q + 2   H 2 O ( l )

Agora, vamos balancear os átomos de hidrogênio adicionando 4   H 2 O   ( l ) 4   O H - ( a q ) no lado esquerdo e direito da equação, respectivamente.

M n O 2 s + 4   H 2 O   l → M n 2 + a q + 2   H 2 O l + 4   O H - ( a q )

Feito isso, cancelamos a mesma espécie  [ 2   H 2 O l ] que aparece em ambos os lados na equação.

M n O 2 s + 2   H 2 O l → M n 2 + a q + 4   O H - ( a q )

Agora, vamos balancear a carga adicionando  2   e - no lado esquerdo da equação.

M n O 2 s + 2   H 2 O l + 2   e - → M n 2 + a q + 4   O H - ( a q )

Temos então a meia reação de redução equilibrada.

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 redução por 3 e a semi-reação de oxidação por 2 e adicione juntos para determinar a equação balanceada para a reação redox fornecida.

Temos então a reação redox global balanceada.

2   C r 3 + a q + 3   M n O 2 s + 4   O H - a q → 2 C r O 4 2 - a q + 3   M n 2 + a q + 2   H 2 O ( l )

Precisamos lembrar que a substância oxidada atua como agente redutor e a substância reduzida atua como agente oxidante. Aqui,  C r 3 + é oxidado, por isso atua como um agente redutor, enquanto M b O 2  é reduzido, por isso atua como um agente oxidante.

Resposta

2   C r 3 + a q + 3   M n O 2 s + 4   O H - a q → 2 C r O 4 2 - a q + 3   M n 2 + a q + 2   H 2 O ( l )

Agente oxidante: M b O 2

Agente redutor: C r 3 +  

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