Em um tubo de ensaio adicionou-se de solução de permanganato de potássio, , solução de ácido sulfúrico, , e de solução de água oxigenada, peróxido de hidrogênio, . Após a agitação observou-se que a coloração violeta típica do íon permanganato desaparece havendo a formação do sulfato de manganês II e também o de sulfato de potássio, além da liberação de gás oxigênio. Com base nisso apresente a reação citada devidamente balanceada.
Passo 1
quem oxidou e quem reduziu?
Note que o permanganato de potássio no fim da reação formou o sulfato de manganês, portanto já sabemos que este vai formar um íon de carga +2 ao fim da reação. No permanganato de potássio o nox do Mn é +7 logo ele se reduziu.
O peróxido de hidrogênio ao reagir formou a molécula , então o seu nox vai de -1 no peróxido para 0 no oxigênio. Ele se oxidou.
Passo 2
Semi-reação de redução
Nessa reação teremos:
A primeira coisa que devemos observar no balanceamento da semi-reação é que a quantidade de cada átomo deve ser igual em ambos os lados, e por isso vamos multiplicar o permanganato de potássio por 2 assim teremos 2 potássios do lado esquerdo também
Agora vamos colocar um 2 ali no MnSo4 para ter dois Mn de cada lado
Falta ainda colocar nessa reação as moléculas de ácido sulfúrico
Como há 3 enxofres no produto vamos multiplicar o ácido sulfúrico por 3
Como podemos ver nessa semi-reação ainda vai ser preciso adicionar a água para completar o seu balanceamento.
O número de moléculas de água vai ser calculado com base na quantidade de oxigênio que falta para as quantidades desse átomo estarem equilibradas, nesse caso serão 8 moléculas de água.
Finalmente, para terminar o balanceamento dos átomos basta completar o número de hidrogênios com íons H+, como faltam do lado dos reagentes, basta colocar mais 10 íons desse lado.
A semi-reação está completa do ponto de vista dos átomos, precisamos agora ver quantos elétrons são ganhos pelo Mn. Esse elemento saiu do nox +7 para o nox +2, logo cada Mn ganhou 5 elétrons, e, portanto, a reação como um todo vai necessitar de 10 elétrons.
Passo 3
Semi-reação de oxidação
Nessa reação teremos:
Aí falta apenas H do lado direito da reação, vamos completar com íons H+.
Em termos de átomos essa semi-reação já foi balanceada, falta agora ver a perda de elétrons. Como o nox do oxigênio vai de -1 no peróxido para 0 no oxigênio, cada átomo perdeu 1 elétron, logo como são 2 átomos nessa semi-reação há a perda de 2 elétrons.
Passo 4
Reação global
Agora é só combinar as reações de forma que os elétrons consumidos e liberados em cada reação sejam iguais.
Como a quantidade de elétrons é diferente é preciso multiplicar a reação do peróxido por 5, assim as quantidades de elétrons se igualam. Após isso é só somar.
