ELETROQUÍMICARevisão de conceitos de reações REDOX e seu balanceamento

Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009

Conceitos básicos:•Reação de Oxiredução ou Redox:

▫Ocorre transferência eletrônica entre espécies químicas, ou seja...

▫Há variação do nox de determinados elementos.

▫Obrigatoriamente, pelo menos uma espécie química se reduz e pelo menos uma se oxida.

▫Toda reação pode ser dividida em duas SEMI-REAÇÕES, uma de redução e uma de oxidação.

▫Os elétrons perdidos na oxidação são empregados na redução.

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VEJAMOS UM EXEMPLO:

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Conceitos básicos (cont.):•Seja a reação:

XeO3 (aq) + MnO (aq) Xe (g) + HMnO4 (aq)

•Que informações podemos tirar da equação?▫A reação se processa em solução aquosa,

com formação de um gás.▫Os reagentes da reação são XeO3 e MnO.

▫Os produtos da reação são Xe e HMnO4.▫A equação não está balanceada.

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Conceitos básicos (cont.):XeO3 (aq) + MnO (aq) Xe (g) + HMnO4 (aq)

▫A transformação ocorrida com o elemento Xe é característica de reações de oxiredução.

▫A confirmação se dá pela determinação dos nox dos elementos envolvidos na reação.

▫Observa-se que o Xe sofre redução e o Mn sofre oxidação. As duas semi-reações seriam:

SRR: XeO3 + 6 e-→ Xe SRO: MnO → HMnO4 + 5 e-

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+6 -2 +2 -2 0 +1 +7 -2

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Conceitos básicos (cont.):•É importante lembrar que:

▫Se a reação redox é uma reação de transferência eletrônica, os elétrons perdidos na oxidação serão consumidos na redução.

▫Como na reação redox ocorre variação do nox dos elementos, o meio em que a reação ocorre é de fundamental importância no equilíbrio das cargas das espécies químicas presentes,

▫... até porque os potenciais de oxidação e redução das espécies químicas variam consideravelmente com o meio reacional.

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Balanceamento de Equação Redox•Proposta de método para balanceamento:

▫Preparação inicial: Identificar as espécies que sofreram oxidação

e redução. Separar as semi-reações sem se preocupar

com os elétrons ganhos e perdidos. Exemplo:

Para a equação sugerida anteriormente: SRR: XeO3 → Xe SRO: MnO → HMnO4

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Balanceamento de Equação Redox•Proposta de método para balanceamento

(cont.):▫1ª Etapa:

Igualar a quantidade de átomos do elemento que sofre redução ou oxidação pela utilização do coeficiente estequiométrico necessário.

▫2ª Etapa: Colocar os elétrons necessários para que as

semi-reações ocorram.Para a equação sugerida anteriormente: SRR: XeO3 → Xe SRO: MnO → HMnO4

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• SRR: XeO3 + 6 e- → Xe• SRO: MnO → HMnO4 + 5 e-

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Balanceamento de Equação Redox•Proposta de método para balanceamento

(cont.):▫3ª Etapa:

Igualar o total de cargas nos termos dos reagentes e dos produtos, em função do meio em que a reação se processa: Se for Meio Ácido o equilíbrio de cargas deve ser

feito pela adição de H+ no termo conveniente.

Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe Se for Meio Básico o equilíbrio de cargas deve ser

feito pela adição de OH- no termo conveniente.

Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe

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6 negativas nula

6 negativas nula

Ex.: XeO3 + 6 e- → Xe + 6 OH-

Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe

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Balanceamento de Equação Redox•Proposta de método para balanceamento

(cont.):▫4ª Etapa:

Equilibrar a quantidade de H pela adição de água, no termo conveniente. Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe

ou Ex.: XeO3 + 6 e- → Xe + 6 OH-

▫5ª Etapa: Checar o balanceamento do oxigênio. Na maior

parte das vezes ele já estará balanceado, mas quando não o estiver, completar como necessário

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Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe + 3 H2O

Ex.: XeO3 + 6 e- + 3 H2O → Xe + 6 OH-

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Balanceamento de Equação Redox•Proposta de método para balanceamento

(cont.):▫6ª Etapa:

Igualar a quantidade de elétrons cedidos e recebidos, de forma que ao se somar as duas semi-reações os elétrons se anulem.

Exemplo SRR: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe + 3 H2O SRO: MnO + 3 H2O → HMnO4 + 5 e- + 5 H+

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(x 5)

(x 6)SRR: 5 XeO3 + 30 e- + 30 H+ → 5 Xe + 15 H2OSRO: 6 MnO + 18 H2O → 6HMnO4 + 30 e- + 30 H+

5 XeO3 + 6 MnO + 3 H2O → 5 Xe + 6 HMnO4

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Balanceamento de Equação Redox• Exercícios de fixação:

1. Balanceie as reações redox a seguir em meio ácido: (a) AsH3 + Ag+→ As4O6 + Ag (b) [MnO4]– + HCN + I– → Mn2+ + ICN(c) H5IO6 + I– → I2

(d) [UO]2+ + Cr2O72– → [UO2]2+ + Cr3+

 2. Balanceie as reações redox a seguir em meio básico:

(a) Co + OCl– → Co(OH)3 + Cl–

(b) As → AsO33– + H2

(c) [PbO2(OH)]–(aq) → Pb(s)(d) Au + CN– + O2 → [Au(CN)2]–

 

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