Balanceamento por oxirredução

Química

Todo balanceamento de reações por oxirredução leva em conta que o número de elétrons cedidos deve ser igual ao número de elétrons doados.
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O balanceamento de uma equação de oxirredução se baseia na igualdade do número de elétrons cedidos com o número de elétrons recebidos. Um método simples de se realizar esse balanceamento é dado pelos passos a seguir:

Passos para a realização do balanceamento por oxirredução

Vejamos na prática como aplicar esses passos, por meio do seguinte exemplo:

Reação entre uma solução aquosa de permanganato de potássio e ácido clorídrico:

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

*1º passo: Determinar os números de oxidação:

Esse passo é importante porque normalmente não conseguimos visualizar rapidamente quais são as espécies que sofrem oxidação e redução.

+1  +7   -2        +1  -1        +1  -1      +2   -1            0          +1  -2
KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

*2º passo: Determinação da variação da oxidação e da redução:

Balanceamento de reação por oxirredução

Observe que o manganês (Mn) sofre redução e o cloro (Cl) sofre oxidação.

MnCl2 = ∆Nox = 5

Cl2 =  ∆Nox = 2

No caso do cloro, podemos notar que o HCl originou 3 compostos (KCl, MnCl2, e Cl2), mas o que nos interessa é o Cl2, pois é o seu Nox que sofreu variação. Cada cloro que forma Cl2 perde 1 elétron; como são necessários 2 cloros para formar cada Cl2, são perdidos então dois elétrons.

3º passo: Inversão dos valores de ∆:

Nesse passo, os valores de ∆ são trocados entre as espécies citadas, tornando-se os coeficientes delas:

MnCl2 = ∆Nox = 55 será o coeficiente de Cl2

Cl2 =  ∆Nox = 22 será o coeficiente de MnCl2

KMnO4 + HCl → KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O

Nesse momento já é possível conhecer dois coeficientes da equação.

Observação: normalmente, na maioria das reações, essa inversão de valores é efetuada no 1º membro. Mas, como regra geral, isso deve ser feito no membro que tiver maior número de átomos que sofrem oxirredução. Se esse critério não puder ser observado, invertemos os valores no membro que tiver maior número de espécies químicas. Foi isso o que foi realizado aqui, pois o 2º membro possui mais substâncias.

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4º passo: Balanceamento por tentativa:

KMnO4 + HCl → KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O

  • Visto que no segundo membro há dois átomos de manganês, conforme mostrado pelo coeficiente, no primeiro também deverá haver. Portanto, temos:

2        KMnO4 + HCl → KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O

  • Com isso, a quantidade de potássio (K) no 1º membro ficou de 2, que será o mesmo coeficiente para esse átomo no segundo membro:

2        KMnO4 + HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O

  • A quantidade de cloros (Cl) no 2º membro é de 16 no total, por isso o coeficiente do HCl do 1º membro será:

2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O

  • O número de hidrogênios do 1º membro é 16, por isso o coeficiente da água (H2O) do 2º membro será igual a 8, pois a multiplicação do índice do hidrogênio (2) por 8 é igual a 16:

2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O

  • Para conferir se a equação está corretamente balanceada podemos ver dois critérios:

1º) Verificar se a quantidade de cada átomo nos dois membros está igual:

2 KMnO4 + 16 HCl 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O

            K =2                          K =2

            Mn = 2                      Mn = 2

            Cl = 16                      Cl = 16

            H = 16                       H = 16

            O = 8                         O = 8

2º) Ver se o número total de elétrons perdidos é igual ao número total de elétrons recebidos:

Quantidade total de elétrons recebidos e perdidos

 

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

No balanceamento por oxirredução, o número de elétrons cedidos pela espécie redutora deve ser igual ao recebido pela espécie oxidante
No balanceamento por oxirredução, o número de elétrons cedidos pela espécie redutora deve ser igual ao recebido pela espécie oxidante

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Balanceamento por oxirredução"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/balanceamento-por-oxirreducao.htm. Acesso em 15 de janeiro de 2021.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Faça o balanceamento da equação a seguir:

K2Cr2O7(aq) + H2O(l) + S(g) → KOH(aq) + Cr2O3(s) + SO2(g)

Questão 2

As reações a seguir representam as etapas envolvidas na obtenção de ácido acético (CH3CO2H) a partir de eteno (C2H4).

C2H4(aq) + O2(g) → CH3CHO(l)
eteno                       acetaldeído

CH3CHO(l)+ O2(g) → CH3CO2H
acetaldeído                ácido acético

A seguir são dadas as fórmulas estruturais do eteno, acetaldeído e do ácido acético:

Determine:

a) o Nox dos átomos de carbono nos compostos orgânicos;

b) os agentes redutor e oxidante em ambas as reações;

c) balanceie as duas equações químicas.

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