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como determinar total de eletrons de uma reação oxi/red

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Mensagem por jpedr002 Ter 14 Set 2021, 20:37

preciso de ajuda em determinar o total de eletrons de duas reações
quem me ajudar rapidão até as 23:59 dou uma moral no pix hahaha

são elas:


2 Cr2O7{-2} + 3 C + 16 H{+} = 4 Cr{+3} + 3 CO2 + 8 H2O


Cr2O7{-2} + 6Fe[+2] + 14 H{+} = 2 Cr{+3} + 6Fe [3+] + 7 H2O


em colchetes estão as cargas., como faço pra saber o total de eletrons?

jpedr002
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Mensagem por gabriel de castro Dom 19 Set 2021, 18:13

Salve jpedr002, 

Infelizmente, não irei ganhar nenhum PIX (kkkk), mas nessa questão você tem que notar que estamos lidando com duas reações redox em meio ácido e que foram balanceados pelo método do íon elétron. Então, primeiro identifiquemos a reação inicial desbalanceada:

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}+C\;\rightarrow\;Cr^{+3}+CO_{2}[/latex]

Agora, se você calcular os NOX verá facilmente quem reduziu e que oxidou, portanto, vamos primeiro lidar com as semi-reações de maneira separada e seguindo cada passo abaixo:

Meia-Reação de Redução 

Etapa 1 Identifique as espécies que estão reduzindo.

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}\;\rightarrow\;Cr^{+3}[/latex]

Etapa 2 Balanceie todos os elementos, exceto H e O.

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}\;\rightarrow\;2Cr^{+3}[/latex]

Etapa 3 Balanceie os átomos de O adicionando H2O à direita.

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}\;\rightarrow\;2Cr^{+3}+7H_{2}O[/latex]

Balanceie os átomos de H adicionando H+ à esquerda.

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}+14H^{+}\;\rightarrow\;2Cr^{+3}+7H_{2}O[/latex]

Etapa 4 Balanceie as cargas adicionando elétrons.
A carga líquida à esquerda é +12 e à direita, +6; seis elétrons são necessários à esquerda para reduzir a carga de +12 a +6.

[latex]Cr_{2}O_{7}^{-2}+14H^{+}+6\acute{e}\;\rightarrow\;2Cr^{+3}+7H_{2}O[/latex]


Meia-Reação de Oxidação 

Etapa 1 Identifique as espécies que estão sendo oxidadas.

[latex]C\;\rightarrow\;CO_{2}[/latex]

Etapa 2 Balanceie todos os elementos, exceto H e O (nenhuma é necessária).

[latex]C\;\rightarrow\;CO_{2}[/latex]

Etapa 3 Balanceie os átomos de O adicionando H2O.

[latex]C+2H_{2}O\;\rightarrow\;CO_{2}[/latex]

Balanceie os átomos de H adicionando H+ à direita.

[latex]C+2H_{2}O\;\rightarrow\;CO_{2}+4H^{+}[/latex]

Etapa 5 Balanceie as cargas adicionando elétrons.
A carga líquida à esquerda é 0 e à direita, +4; quatro elétrons são necessários à direita para reduzir a carga de +2 a 0.

[latex]C+2H_{2}O\;\rightarrow\;CO_{2}+4H^{+}+4\acute{e}[/latex]

Etapa 6 Primeiramente, iguale os números de elétrons em cada meia-reação.
Como seis elétrons foram ganhos em uma das meias-reações, mas quatro foram perdidos na outra, multiplique a meia-reação de redução por 2 e a meia-reação de oxidação por 3.
 
[latex]2Cr_{2}O_{7}^{-2}+28H^{+}+12\acute{e}\;\rightarrow\;4Cr^{+3}+14H_{2}O\\\\ 3C+6H_{2}O\;\rightarrow\;3CO_{2}+12H^{+}+12\acute{e}[/latex]

Adicione as equações, cancele os elétrons em cada lado da seta e subtraia os membros iguais em lados opostos.

[latex]2Cr_{2}O_{7}^{-2}+3C+16H^{+}\;\rightarrow\;4Cr^{+3}+3CO_{2}+8H_{2}O[/latex]

Por fim, basta perceber que 12 elétrons foram envolvidos na reação e não irei repetir o mesmo processo para segunda reação, mas nela 6 elétrons irão participar da reação 

Obs.: Esse método pode ser apenas utilizando em reações redox em meio ácido e para meio básicos o processo será um tanto diferente.

Espero te ajudado Smile

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Mensagem por jopagliarin Dom 19 Set 2021, 21:24

Oi, eu faço assim: 
pego, por exemplo, o Cr2O7{-2} e descubro o nox x do Cr
2x - 14 = -2 => x = +6
Cr passou de +6 para +3, logo, a variação foi de -3 
Conto quantos elementos Cr tenho; temos 4
o número de elétrons transferidos vai ser |-3|.4=12

podemos fazer com outros elementos, por exemplo, o carbono
seu nox é 0 no lado esquerdo; no direito é +4, a variação foi de +4
há 3 átomos de carbono
3.+4=12
______
na segunda reação
o nox do Cr é +6 no lado esquerdo e +3 no lado direito, a variação foi de -3; temoms 2 Cr; 2.|-3| = 6

Com o Fe, no lado esquerdo o nox é +2, no direito é +3, a variação foi de +1; temos 6 Fe; +1.6 = 6
_____
quando temos uma reação do tipo
3NO2 + H2O => 2HNO3 + NO, onde o NO2 oxida e reduz ao mesmo tempo, temos q analisar separadamente
por exemplo, no NO2, o nox do N é +4 e no HNO3 é +5; a variação foi de +1; temos, do lado direito, pela estequiometria, 2 átomos de N, então a variação foi +1.2 = 2
agora, no NO, o nox do N é de +2; com relação ao NO2, variou -2 e temos, pela estequiometria, 1 átomo de N. logo, |-2|.1 = 2
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Mensagem por gabriel de castro Dom 19 Set 2021, 22:29

Muito boa sua resolução jopagliarin, ainda pensei em fazer algo mais simplificado, mas preferi discorrer as equações para o colega conseguir enxergar melhor a reação 

Atenciosamente,
Gabriel Smile

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