Balanceamento Redox

Prévia do material em texto

*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
ELETROQUÍMICA
Revisão de conceitos de reações REDOX e seu balanceamento
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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. 
*
VEJAMOS UM EXEMPLO:
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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.
*
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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-
*
 +6 -2 +2 -2 0 +1 +7 -2
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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.
*
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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
*
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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
*
 SRR: XeO3 + 6 e- → Xe
 SRO: MnO → HMnO4 + 5 e-
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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
*
6 negativas
nula
6 negativas
nula
Ex.: XeO3 + 6 e- → Xe + 6 OH-
Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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
*
Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe + 3 H2O
Ex.: XeO3 + 6 e- + 3 H2O → Xe + 6 OH-
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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+
*
(x 5)
(x 6)
SRR: 5 XeO3 + 30 e- + 30 H+ → 5 Xe + 15 H2O
SRO: 6 MnO + 18 H2O → 6HMnO4 + 30 e- + 30 H+ 
5 XeO3 + 6 MnO + 3 H2O → 5 Xe + 6 HMnO4 
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*
Prof. Dr. Ary da Silva Maia
*
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]–
 
*
Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
*