Balanceamento de reações de óxido-redução
Em certas
reações podemos encontrar átomos que ganham elétrons e outros que os perdem.
Quando um átomo perde elétrons, ele se
oxida e o seu nox aumenta. Quando um átomo ganha
elétrons, ele se reduz e o seu nox diminui.
reações podemos encontrar átomos que ganham elétrons e outros que os perdem.
Quando um átomo perde elétrons, ele se
oxida e o seu nox aumenta. Quando um átomo ganha
elétrons, ele se reduz e o seu nox diminui.
oxidação,
nox aumenta =>
nox aumenta =>
5 - | 4 - | 3 - | 2 - | 1 - | 0 | 1 + | 2 + | 3 + | 4 + | 5 + |
<=
redução, nox diminui
redução, nox diminui
Os processos de
oxidação e redução são sempre simultâneos. O átomo que se oxida, cede
seus elétrons para que outro se reduza. O átomo que se reduz recebe os
elétrons de quem se oxida. Assim ...
oxidação e redução são sempre simultâneos. O átomo que se oxida, cede
seus elétrons para que outro se reduza. O átomo que se reduz recebe os
elétrons de quem se oxida. Assim ...
Quem se oxida é agente redutor
e
e
quem se reduz é agente oxidante.
A igualdade na
quantidade dos elétrons na redução e na oxidação é a base do balanceamento
de reações pelo método de óxido-redução.
quantidade dos elétrons na redução e na oxidação é a base do balanceamento
de reações pelo método de óxido-redução.
Regras
para o balanceamento
para o balanceamento
1º) Determinar, na equação química, qual espécie se oxida e qual se reduz.
2º) Escolher os produtos ou reagentes para iniciar o balanceamento.
3º) Encontrar os Δoxid e Δred .
Δoxid = número de elétrons perdidos x atomicidade do elemento Δred = número de elétrons recebidos x atomicidade do elemento. As atomicidades são definidas no membro de partida (reagentes ou produtos).
4º) Se possível, os Δoxid e Δred podem ser simplificados. Exemplificando ...
Δoxid = 4 Δred = 2
simplificando
...
...
Δoxid = 2 Δred = 1
5º)
Para igualar os elétrons nos processos de oxidação e redução:
Para igualar os elétrons nos processos de oxidação e redução:
O Δoxid se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se reduz.
O Δred se torna o coeficiente da substância que contém o átomo que se oxida.
6º) Os coeficientes das demais substâncias são determinados por tentativas,
baseando-se na conservação dos átomos.
baseando-se na conservação dos átomos.
Exemplo 1
NaBr + MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4
O Br se oxida,
pois tem nox = 1- no primeiro membro e nox = 0 no segundo. Esta oxidação
envolve 1 elétron e como sua atomicidade no NaBr é igual a 1, temos ...
pois tem nox = 1- no primeiro membro e nox = 0 no segundo. Esta oxidação
envolve 1 elétron e como sua atomicidade no NaBr é igual a 1, temos ...
Δoxid = 1 x 1 = 1
O Mn se reduz,
pois tem nox = 4+ no primeiro membro e nox = 2+ no segundo. Esta redução
envolve 2 elétrons e como sua atomicidade no MnO2 é igual a 1,
temos ...
pois tem nox = 4+ no primeiro membro e nox = 2+ no segundo. Esta redução
envolve 2 elétrons e como sua atomicidade no MnO2 é igual a 1,
temos ...
Δred = 2 x1 = 2
Invertendo
os coeficientes obtidos ...
os coeficientes obtidos ...
2NaBr + 1MnO2 + H2SO4 => MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4
Os demais
coeficientes são obtidos por tentativas ...
coeficientes são obtidos por tentativas ...
2NaBr + 1MnO2 + 3 H2SO4 => 1 MnSO4 + 1Br2 + 2 H2O + 2NaHSO4
Os coeficientes iguais a 1 foram colocados somente por questões de evidência, uma vez que os mesmos são dispensáveis.
Exemplo 2
Uma
mesma substância contém os átomos que se oxidam e também os que se reduzem
mesma substância contém os átomos que se oxidam e também os que se reduzem
NaOH + Cl2 => NaClO + NaCl + H2O
Os átomos de Cl no Cl2 tem nox igual a zero. No segundo membro temos Cl
com nox = 1+ no NaClO e Cl com nox = 1- no NaCl. Como a única fonte de Cl na
reação é o Cl2, a reação pode ser reescrita assim ...
com nox = 1+ no NaClO e Cl com nox = 1- no NaCl. Como a única fonte de Cl na
reação é o Cl2, a reação pode ser reescrita assim ...
NaOH + Cl2 + Cl2 => NaClO + NaCl + H2O
Como o Cl2 vai ser o elemento de partida tanto para a oxidação quanto
para a redução, a atomicidade nos dois processos será igual a 2. A oxidação
envolve mudança do nox do Cl de zero para 1+, ou seja, um elétron. Assim ...
para a redução, a atomicidade nos dois processos será igual a 2. A oxidação
envolve mudança do nox do Cl de zero para 1+, ou seja, um elétron. Assim ...
Δoxid = 1 x 2 = 2
A redução
envolve a mudança do nox do Cl de zero para 1-, ou seja, um elétron. Assim ...
envolve a mudança do nox do Cl de zero para 1-, ou seja, um elétron. Assim ...
Δred = 1 x 2 = 2
Simplificando
temos ... Δoxid = Δred = 1
temos ... Δoxid = Δred = 1
NaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => NaClO + NaCl + H2O
Os demais
coeficientes são obtidos por tentativas ...
coeficientes são obtidos por tentativas ...
4NaOH + 1Cl2 + 1Cl2 => 2 NaClO + 2 NaCl + 2 H2O
Finalmente ...
4NaOH + 2 Cl2 => 2 NaClO + 2 NaCl + 2 H2O
Exemplo3
A água oxigenada atuando como oxidante
FeCl2 + H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O
No primeiro membro, o oxigênio da água oxigenada tem nox = 1-, já no segundo
membro, no H2O, tem nox = 2-. Isto caracteriza uma redução envolvendo 1 elétron. Como a atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2 ...
membro, no H2O, tem nox = 2-. Isto caracteriza uma redução envolvendo 1 elétron. Como a atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2 ...
Δred = 2 x 1 = 2
No primeiro membro, o ferro do FeCl2 tem nox = 2+, já no segundo membro, no FeCl3, tem nox = 3+. Isto caracteriza uma oxidação envolvendo 1 elétron. Como a atomicidade
do ferro na substância de partida (FeCl2) é igual a 1 ...
do ferro na substância de partida (FeCl2) é igual a 1 ...
Δoxid = 1 x 1 = 1
Invertendo
os coeficientes ...
os coeficientes ...
2FeCl2 + 1H2O2 + HCl => FeCl3 + H2O
Os demais
coeficientes da equação são obtidos por tentativas ...
coeficientes da equação são obtidos por tentativas ...
2FeCl2 + 1H2O2 + 2 HCl => 2 FeCl3 + 2 H2O
Exemplo 4
A água oxigenada atuando como redutor
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
O Mn no MnO4, no primeiro membro, possui nox = 7+. No segundo membro, no MnSO4, o Mn tem nox = a 2+. Este processo é uma redução envolvendo 5 elétrons. Como a
atomicidade do Mn na substância de partida (KMnO4) é igual a 1, temos ...
atomicidade do Mn na substância de partida (KMnO4) é igual a 1, temos ...
Δred = 5 x 1 = 5
No primeiro membro temos o oxigênio com dois nox diferentes:
nox = 1- na água oxigenada e nox = 2 - no H2SO4 e KMnO4 Como o O2 é gerado a partir da água oxigenada, ela será a substância de partida. O oxigênio no primeiro membro, na água oxigenada tem nox = 1-. No segundo membro o oxigênio, no O2 tem nox igual a zero. Isso
caracteriza uma oxidação com variação de um elétron. Como a atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2, temos ...
caracteriza uma oxidação com variação de um elétron. Como a atomicidade do oxigênio na substância de partida (H2O2) é igual a 2, temos ...
Δoxid = 1 x 2 = 2
Invertendo
os coeficientes, temos ...
os coeficientes, temos ...
2KMnO4 + 5H2O2 + H2SO4 => K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
Os
demais coeficientes são obtidos por tentativas ...
demais coeficientes são obtidos por tentativas ...
2KMnO4 + 5H2O2 + 3 H2SO4 => 1 K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 5 O2
Nenhum comentário:
Postar um comentário