Question

Para a reação:

___MnO4-(aq) + ___H+(aq) + ___Ce3+(aq) ---> ___Ce4+(aq) + ___Mn2+(aq) + ___H2O(l)

Determine os coeficientes estequiométricos da reação iônica e complete as informações abaixo:

a)Semi-reação de oxidação:
b)Semi-reação de redução:
c)Agente oxidante:
d)Agente redutor:

Answer 1

Balanceamento da equação química por redox  

Lembre que:

- A quantidade de elétrons cedidos tem que ser igual à quantidade de elétrons recebidos;

- O NOx dos átomos de uma substância simples é sempre igual a 0 (zero);

- O NOx de um íon monoatômico é sempre igual a sua própria carga;

- A soma algébrica dos NOx de todos os elementos deve ser 0 (zero) na molécula e igual a carga no caso do íon;  

- Alguns elementos apresentam o mesmo NOx na maioria dos seus compostos, como os Metais Alcalinos (+1), Alcalino terrosos (+2), Halogênios (-1), Ag (+1), Zn (+2), Al (+3), O (-2), H (ligado a ametais +1), (ligado a metais -1);

-Para cada molécula (ou íon), aplicar uma função do tipo: xA+xB+xC = 0 (ou igual a carga do íon), onde x= nº de átomos do elemento na molécula e A, B, C, ... elementos químicos que compõem a molécula;  

1º Método

- representar as semi-reações envolvidas

1. Calcular a variação do NOx dos elementos que se reduziram e se oxidaram ;

MnO₄⁻¹:

Mn + 4*(-2) = -1  

Mn – 8= -1 ==> Mn= +7

- o Mn tem NOx= +7 no 1º membro da Eq química ( MnO₄⁻¹) e +2  no 2º.  Variou o NOx de +7==> +2,  isto é,  recebeu 5 elétrons, reduziu-se (o MnO₄⁻¹ é o agente oxidante).  

- o Ce tem NOx= +3 no 1º membro (Ce⁺³) e +4 no 2º. Variou o NOx de  +3==>+4, isto é cedeu 1 elétron, oxidou-se (o Ce⁺³ é o agente redutor).

Semireação de oxidação:  5 Ce⁺³ --> 5 Ce⁺⁴ + 5 e-

Semireação de redução:   1 MnO4⁻¹ + 5 e⁻ --> 1 Mn⁺²

Somando:                      1 MnO₄⁻¹ + 5 Ce⁺³ --> 5 Ce⁺⁴ + 1 Mn⁺²

Reação completa: 1 MnO₄⁻ + 5 Ce⁺³ + 8H⁺ --> 5 Ce⁺⁴ + 1 Mn⁺² + 4 H₂O (adicionar a subst. que não sofreu alteração no NOx, ajustar por tentativa – observe que temos 4 oxigênios no 1º membro, basta ajusta-los no 2º);

2º Método  

1. Calcular a variação do NOx dos elementos que se reduziram e se oxidaram ;

MnO₄⁻¹:

Mn + 4*(-2) = -1  

Mn – 8= -1 ==> Mn= +7

- o Mn tem NOx= +7 no 1º membro da Eq química e +2  no 2º.  Variou o NOx de +7==> +2,  isto é,  recebeu 5 elétrons, reduziu-se (o MnO₄⁻¹ é o agente oxidante).  

- o Ce tem NOx= +3 no 1º membro e +4 no 2º. Variou o NOx de  +3==>+4, isto é cedeu 1 elétron, oxidou-se (o Ce⁺³ é o agente redutor).

2. colocar o nº de elétrons recebidos pelo oxidante (5) como coeficiente do redutor;  (5 Ce⁺³)

3. colocar o nº de elétrons cedidos pelo redutor (1) como coeficiente do oxidante; (1 MnO₄⁻¹)

1 MnO₄⁻¹ + H⁺ +  5 Ce⁺³ -->  Ce⁺⁴ +  Mn⁺² +  H₂O

4. ajustar as quantidades nos dois membros da Eq. (1 Mn no 1º= 1 Mn no 2º, 5 Ce no 1º= 5 Ce no 2º)

1 MnO₄⁻¹ + H⁺ +  5 Ce⁺³ -->  5 Ce⁺⁴ +  1 Mn⁺² +  H₂O

5. ajustar os demais compostos (H e H₂O) por tentativa;  

1 MnO₄⁻¹ + 8 H⁺ +  5 Ce⁺³ -->  5 Ce⁴ +  1 Mn⁺² + 4 H₂O

Resp:

a)  Semireação de oxidação:  5 Ce⁺³ --> 5 Ce⁺⁴ + 5 e-

b) Semireação de redução:   1 MnO4⁻¹ + 5 e⁻ --> 1 Mn⁺²

c) O MnO₄⁻¹ é o agente oxidante

d) O Ce⁺³ é o agente redutor