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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 18.Questões e Problemas - Ex. 7

Escreva as equações líquidas balanceadas para as seguintes reações. Acrescente H +

e/ou H 2 O necessários para obter o balanceamento.

  1. F e 3 + + S n 2 + → F e 2 + + S n 4 +
  2. C r s + A g + → C r 3 + + A g s
  3. N O 3 - + C u ( s ) → N O 2 ( g ) + C u 2 +
  4. M n O 4 2 - + H 2 S O 3 → M n 2 + + S O 4 2 -
  5. T i 3 + + F e C N 6 3 - → T i O 2 + + F e C N 6 4 -
  6. H 2 O 2 + C e 4 + → O 2 g + C e 3 +
  7. A g s + I - + S n 4 + → U 4 + + Z n 2 +
  8. U O 2 2 + + Z n s → U 4 + + Z n 2 +
  9. H N O 2 + M N O 4 - → N O 3 - + M n 2 +
  10. H N 2 N N H 2 + I O 3 - + C l → N 2 g + I C l 2 -

Passo 1

Para resolver qualquer um desses problemas, precisamos entender a reação redox. Redox é uma reação química onde a redução e a oxidação ocorrem ao mesmo tempo. A oxidação é um processo no qual uma espécie está doando elétron(s) para o receptor, enquanto a redução é um processo no qual um aceptor de elétrons está recebendo elétron(s). As reações de oxidação e redução também são chamadas de semi-reações.

Passo 2

  1. Primeiro vamos determinar qual espécie é oxidante (O) e qual é redutora (R). Como o Fe era 3+ e agora é 2+, podemos concluir que ele recebeu um elétron, por isso seu número de oxidação é menos positivo. Também podemos ver que Sn era 2+ e se tornou 4+, o que significa que doou dois elétrons para a reação.

    2. R   : F e 3 + + e - → F e 2 +

    O   : S n 2 + → S n 4 + + 2 e -

    Precisamos trabalhar com nosso redox com o mesmo número de elétrons em ambas as semi-reações. Para fazer isso, podemos simplesmente multiplicar toda a equação por um número que nos dará o mesmo número de elétrons em ambas as semi-reações.

    2 F e 3 + + 2 e - → 2 F e 2 +

    S n 2 + → S n 4 + + 2 e -

    Agora somamos duas equações e obtemos:

    2 F e 3 + + S n 3 + → 2 F e 2 + + S n 4 +

    No resto dos problemas, fazemos a mesma coisa.

  2. C r ( s ) + A g + →   C r 3 + + A g ( s )

    Cr(s) tinha um número de oxidação 0, então podemos concluir que perdeu três elétrons e se tornou 3+. Ag+ recebeu um elétron e se tornou Ag com número de oxidação 0.

    O   : C r + → C r 3 + + 3 e -

    R   : A g + + e - → A g

    C r + → C r 3 + + 3 e -

    3 A g + + 3 e - → 3 A g

    C r s + 3 A g + → C r 3 + + 3 A g s

  3. N O 3 - ​ + C u s →   C u 2 + + N O 2 ​ g

    4. Aqui precisamos ver quais são os números de oxidação de todas as espécies, incluindo N, O e Cu. O número de oxidação do oxigênio é sempre -2 (exceto no peróxido), então podemos concluir que N e Cu são os que mudam seus números de elétrons. Em N O 3 - , tem número de oxidação 5+, e em N O 2 tem um número de oxidação 4+, então podemos concluir que recebeu um elétron. Cu(s) tinha carga 0 e tornou-se 2+, o que significa que doou dois elétrons para a reação.

  4. M n O 4 - + H 2 S O 3 → M n 2 + + S O 4 2 -

    5. Novamente, precisamos determinar os números de oxidação para todas as espécies. O não muda seu número de oxidação, então, novamente, podemos concluir que Mn e S são os que mudam. Em M n O 4 - , Mn tinha um número de oxidação de 7+ e se tornou M n 2 + o que significa que recebeu 5 elétrons do doador. Em H 2 S O 3 , S tinha um número de oxidação 4+ e então se tornou 6+ em S O 4 2 - então podemos concluir que ele doou dois elétrons.

    Passo 3

  5. T i 3 + + F e C N 6 3 -   ​ → T i O 2 + + F e C N 6 4 -

    6. Ti tinha um número de oxidação de 3+, e tornou-se 4+ em T i O 2 + o que significa que doou um elétron para a reação. Em F e C N 6 3 - , Fe tem um número de oxidação de 3+, e em F e C N 6 4 - tornou-se 2+ carregado. Podemos concluir que ele recebeu um elétron do doador (Ti).

  6. H 2 ​ O 2 ​ + C e 4 + → O 2 ​   g + C e 3 +

    7. Em H 2 O 2 , O tem um número de oxidação -1 e então fica com carga 0, o que significa que ele doou um elétron por átomo. Como há dois átomos de O, o número total de elétrons doados será 2. C e 4 + recebeu um elétron e se tornou C e 3 +

  7. A g 2 ​ s + I - + S n 4 + → A g I   s + S n 2 +

    8. A g 2 s foi carregado com 0 e então se tornou 1+ em AgI. Sn tinha um número de oxidação de 4+ e então recebeu dois elétrons e se tornou S n 2 +

  8. U O 2 2 + + ​ + Z n s → U 4 + + Z n 2 +

    9. Zn(s) tinha um número de oxidação 0, e então se tornou Z n 2 + o que significa que ele doou dois elétrons para a reação. Em U O 2 2 + , U tinha um número de oxidação 6+ e depois se tornou 4+, o que significa que recebeu dois elétrons.

  9. M n O 4 - + H N O 2 → M n 2 + + N O 3 -

    10. Em M n O 4 - , Mn tinha um número de oxidação de 7+ e se tornou M n 2 +

    o que significa que recebeu 5 elétrons para a reação. Em H N O 2 , N tinha um número de oxidação 3+ e então se tornou 5+ em N O 3 - então podemos concluir que ele doou dois elétrons.

  10. H N 2 N N H 2 + I O 3 - + C l - → N 2 + I C l 2

Em H N 2 N N H 2 , N tem um número de oxidação 3-, e então se torna N 2 que é 0 carregado. Isso significa que ele doa três elétrons para a reação. Em I O 3 - , I tem um número de oxidação de 5+, e então se torna 2+ em I C l 2 o que significa que I recebi três elétrons de N

Resposta

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