Revisão de conceitos de reações REDOX e seu balanceamento ELETROQUÍMICA Revisão 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. VEJAMOS UM EXEMPLO: Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009

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

Conceitos básicos (cont.): +6 -2 +2 -2 0 +1 +7 -2 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- Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009

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

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

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

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. 6 negativas nula Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe 6 negativas nula Ex.: XeO3 + 6 e- → Xe + 6 OH- Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009

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

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) SRR: 5 XeO3 + 30 e- + 30 H+ → 5 Xe + 15 H2O SRO: 6 MnO + 18 H2O → 6HMnO4 + 30 e- + 30 H+ (x 6) 5 XeO3 + 6 MnO + 3 H2O → 5 Xe + 6 HMnO4 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009

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