Balanceamento de equações redox – método do balanço de elétrons
QuímicaReações e oxirreduçãoIdades 15–16
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Passo a passo: atribua o número de oxidação (Nox) de cada elemento, descubra quais ganham ou perdem elétrons, escreva as semirreações de oxidação e de redução e multiplique-as para que os elétrons perdidos sejam iguais aos ganhos (uma animação mostra os elétrons passando do agente redutor para o agente oxidante); por fim, coloque os coeficientes na equação completa. O aluno escolhe uma reação do livro didático e clica em Próximo passo, ou deixa avançar automaticamente.
Aula: Número de oxidação, agentes redutor e oxidante, balanceamento de equações de oxirredução
O que mostra
Numa reação de oxirredução, elétrons passam de um agente redutor, cujo número de oxidação aumenta, para um agente oxidante, cujo número de oxidação diminui. O método do balanço de elétrons se baseia nisso: atribuir números de oxidação, escrever as semirreações de oxidação e de redução, multiplicá-las para que os elétrons cedidos igualem os recebidos, levar os coeficientes à equação completa e acertar os átomos restantes. Entre as sete reações há casos em que só parte de um reagente é reduzida, como cobre com ácido nítrico diluído, em que a maior parte do HNO₃ apenas forma o sal nitrato.
Como usar
Escolha uma Reação e percorra os cinco passos com Próximo passo ▶, parando em cada um para perguntar o que vem a seguir: quais números de oxidação mudam, quais são as duas semirreações e que multiplicadores igualam os elétrons. Para uma demonstração à turma, use Automático com um Tempo por passo maior. Deixe Indicar agente redutor / oxidante ligado no início; depois desligue e peça que os alunos identifiquem os agentes.
Parâmetros que você pode mudar
- Reação Fe + O₂ → Fe₂O₃, Mg + HCl → MgCl₂ + H₂, Cu + HNO₃ diluído → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O, Cu + H₂SO₄ concentrado → CuSO₄ + SO₂ + H₂O, KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O, NH₃ + O₂ → NO + H₂O, Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂
- Avançar passos automaticamente
- Tempo por passo 1–6 s
- Indicar agente redutor / oxidante
Perguntas para explorar
- Em KMnO₄ + HCl, qual elemento é oxidado e por que só parte do HCl atua como agente redutor?
- Por que o coeficiente do HNO₃ é maior que o número de átomos de nitrogênio reduzidos?
- Em Fe₂O₃ + CO, qual substância é o agente redutor e quantos elétrons cada molécula dela perde?
Perguntas frequentes
Como identificar o agente oxidante e o agente redutor em uma reação?
Compare os números de oxidação nos dois lados da equação: a substância com o elemento cujo número aumenta é o agente redutor, e a que tem o elemento cujo número diminui é o agente oxidante. O redutor cede elétrons e se oxida enquanto o oxidante os recebe e se reduz, de modo que em Mg + HCl o agente redutor é o Mg (de 0 a +2).
Como calcular o número de oxidação dos elementos em um composto?
Comece pelos valores fixos, com um elemento em substância simples em 0, o H em +1 e o O em −2 (exceto em hidretos metálicos, peróxidos e no OF₂), e aplique a regra de que a soma é 0 numa molécula e igual à carga num íon. No HNO₃, por exemplo, +1 + x + 3(−2) = 0 dá x = +5 para o nitrogênio.
Por que os elétrons cedidos precisam ser iguais aos recebidos em uma equação redox?
Precisam ser iguais porque cada elétron cedido pelo agente redutor tem de ser recebido pelo agente oxidante, por isso as semirreações são multiplicadas até o mínimo múltiplo comum de seus elétrons. Em Fe + O₂, cada Fe cede 3 e⁻ e cada O₂ recebe 4 e⁻, de modo que os multiplicadores 4 e 3 dão 12 e⁻ em cada lado.
