Balanceamento de Equação por Oxirredução

Faça o balanceamento da seguinte equação química por REDOX

Eu consigo fazer a primeira parte de balancear o oxidante e redutor, mas como é uma equação muito grande não consigo balancear por tentativas ou pelo método algébrico. Alguém poderia me explicar tudo certinho, passo a passo?



[latex]Cr2(SO4)3 + H2O + KMnO4 + K2SO4 = K2Cr2O7 + H2SO4 + MnSO4[/latex]

1. Pelo método REDOX
O que importa a mim aí é olhar para o Cromo e o manganês, porque H, O, S e K não mudam seu nox.
Inicialmente,
Cr: 2x + 3(-2) = 0 <=> x = +3
Mn: 1 + x + 4(-2) = 0 <=> x = +7

Finalmente,
Cr: 2 + 2x + 7(-2) = 0 <=> x = +6
Mn: x - 2 = 0 <=> x = +2

Eu tô vendo aqui que cada Cromo libera 3 elétrons e cada manganês capta 5 elétrons. Cada Cr2(SO4)3 deve liberar 2 . 3 = 6 elétrons (há dois cromos na molécula), então eu preciso de 5Cr2(SO4)3, liberando 30 elétrons e cada Mn capta 5, isto é, cada 5 elétrons dão origem a 1 MnSO4 => 30 dá origem a 30/5 = 6 MnSO4. Fixo assim minha equação parcialmente balanceada:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + KMnO4 + K2SO4  -->  K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Agora eu vou resolver pelas tentativas. o Cromo do lado direito só aparece em uma delas e já tá com os coeficientes bonitinhos na esquerda, então 5 . 2 = x . 2 => x = 5
O mesmo pro manganês: x . 1 = 6 . 1 => x = 6:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Do lado direito, eu resolvi o potássio, então posso mexer na esquerda: 6 + 2x = 10 <=> x = 2:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Agora eu consigo resolver o enxofre: 15 + 2 = x + 6 <=> x = 11:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4

Por fim, o hidrogênio: 2x = 22 <=> x = 11

5 Cr2(SO4)3 + 11 H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4

Você precisa seguir de pouco em pouco, vendo quem já pode ser resolvido.

2. Método do íon-elétron:
Como eu disse antes, H, O, K e S não mudam seus NOXs, então são íons expectadores. Queremos balancear esta equação:

Cr3+ + MnO4- -> Cr2O7 2- + Mn 2-

A oxidação: Cr3+ -> Cr2O7 2-
Balanceando os metais: 2Cr 3+ -> Cr2O7 2-
Balanceio oxigênio com H2O: 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2-
Balanceio hidrogênio com H+: 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2- + 14H+
Balanceio as cargas (6+ -> 12+): 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2- + 14H+ + 6e-

A redução: MnO4- -> Mn 2-
Balanceando os metais: idem acima
Balanceio oxigênio com H2O: MnO4- -> Mn 2+ + 4H2O
Balanceio hidrogênio com H+: 8H+ + MnO4- -> Mn 2- + 4H2O
Balanceio as cargas (7+ -> 2+): 8H+ + MnO4- + 5e- -> Mn 2- + 4H2O

Pra sumir com os elétrons, multiplico a primeira por 5, a segunda por 6:
35H2O + 10Cr 3+ -> 5Cr2O7 2- + 70H+ + 30e-
48H+ + 6MnO4- + 30e- -> 6Mn 2- + 24H2O
-----------------------------------------------------
10Cr 3+ + 11 H2O + 6MnO4- -> 5 Cr2O7- + 22H+ + 6Mn 2-

Agora falta eu devolver os íons expectadores: adiciono aos dois lados 10K+ + 11SO4 2- + 6SO4 2-:
10Cr 3+ + 11 H2O + 6MnO4- -> 5 Cr2O7- + 22H+ + 6Mn 2-
I. Dos 17SO4 2-, 15 se juntam ao Cr3+ formando Cr2(SO4)3 ----> sobram 2 SO4 2- ainda na esquerda
II. Dos 10 K+, 6 se juntam ao MnO4- formando KMnO4 -----> sobram 4 K+ ainda na esquerda
---> 4 K+ + 2 SO4 2- -> 2K2SO4 na esquerda (sem sobras)
III. Os 10 K+ se juntam a 5 Cr2O7- formando K2Cr2O7
IV. 11 dos SO4 2- se juntam com 22H+, formando 11 H2SO4
V. O restante deles fica com 6 Mn 2-, formando 6 MnSO4

10Cr 3+ + 15SO4 2- + 11 H2O + 6MnO4- + 6K+ + 4K+ + 2SO4 2- -> 5 Cr2O7- + 10K+ + 22H+ + 11SO4 2- + 6Mn 2- + 6SO4 2-
5 Cr2(SO4)3 + 11 H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4.

O segundo método parece mais chatinho (talvez seja), mas com a prática é vezes mais veloz.

Lipo_f escreveu:1. Pelo método REDOX
O que importa a mim aí é olhar para o Cromo e o manganês, porque H, O, S e K não mudam seu nox.
Inicialmente,
Cr: 2x + 3(-2) = 0 <=> x = +3
Mn: 1 + x + 4(-2) = 0 <=> x = +7

Finalmente,
Cr: 2 + 2x + 7(-2) = 0 <=> x = +6
Mn: x - 2 = 0 <=> x = +2

Eu tô vendo aqui que cada Cromo libera 3 elétrons e cada manganês capta 5 elétrons. Cada Cr2(SO4)3 deve liberar 2 . 3 = 6 elétrons (há dois cromos na molécula), então eu preciso de 5Cr2(SO4)3, liberando 30 elétrons e cada Mn capta 5, isto é, cada 5 elétrons dão origem a 1 MnSO4 => 30 dá origem a 30/5 = 6 MnSO4. Fixo assim minha equação parcialmente balanceada:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + KMnO4 + K2SO4  -->  K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Agora eu vou resolver pelas tentativas. o Cromo do lado direito só aparece em uma delas e já tá com os coeficientes bonitinhos na esquerda, então 5 . 2 = x . 2 => x = 5
O mesmo pro manganês: x . 1 = 6 . 1 => x = 6:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Do lado direito, eu resolvi o potássio, então posso mexer na esquerda: 6 + 2x = 10 <=> x = 2:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + H2SO4 + 6 MnSO4

Agora eu consigo resolver o enxofre: 15 + 2 = x + 6 <=> x = 11:

5 Cr2(SO4)3 + H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4

Por fim, o hidrogênio: 2x = 22 <=> x = 11

5 Cr2(SO4)3 + 11 H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4

Você precisa seguir de pouco em pouco, vendo quem já pode ser resolvido.

2. Método do íon-elétron:
Como eu disse antes, H, O, K e S não mudam seus NOXs, então são íons expectadores. Queremos balancear esta equação:

Cr3+ + MnO4- -> Cr2O7 2- + Mn 2-

A oxidação: Cr3+ -> Cr2O7 2-
Balanceando os metais: 2Cr 3+ -> Cr2O7 2-
Balanceio oxigênio com H2O: 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2-
Balanceio hidrogênio com H+: 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2- + 14H+
Balanceio as cargas (6+ -> 12+): 7H2O + 2Cr 3+ -> Cr2O7 2- + 14H+ + 6e-

A redução: MnO4- -> Mn 2-
Balanceando os metais: idem acima
Balanceio oxigênio com H2O: MnO4- -> Mn 2+ + 4H2O
Balanceio hidrogênio com H+: 8H+ + MnO4- -> Mn 2- + 4H2O
Balanceio as cargas (7+ -> 2+): 8H+ + MnO4- + 5e- -> Mn 2- + 4H2O

Pra sumir com os elétrons, multiplico a primeira por 5, a segunda por 6:
35H2O + 10Cr 3+ -> 5Cr2O7 2- + 70H+ + 30e-
48H+ + 6MnO4- + 30e- -> 6Mn 2- + 24H2O
-----------------------------------------------------
10Cr 3+ + 11 H2O + 6MnO4- -> 5 Cr2O7- + 22H+ + 6Mn 2-

Agora falta eu devolver os íons expectadores: adiciono aos dois lados 10K+ + 11SO4 2- + 6SO4 2-:
10Cr 3+ + 11 H2O + 6MnO4- -> 5 Cr2O7- + 22H+ + 6Mn 2-
I. Dos 17SO4 2-, 15 se juntam ao Cr3+ formando Cr2(SO4)3 ----> sobram 2 SO4 2- ainda na esquerda
II. Dos 10 K+, 6 se juntam ao MnO4- formando KMnO4 -----> sobram 4 K+ ainda na esquerda
---> 4 K+ + 2 SO4 2- -> 2K2SO4 na esquerda (sem sobras)
III. Os 10 K+ se juntam a 5 Cr2O7- formando K2Cr2O7
IV. 11 dos SO4 2- se juntam com 22H+, formando 11 H2SO4
V. O restante deles fica com 6 Mn 2-, formando 6 MnSO4

10Cr 3+ + 15SO4 2- + 11 H2O + 6MnO4- + 6K+ + 4K+ + 2SO4 2- -> 5 Cr2O7- + 10K+ + 22H+ + 11SO4 2- + 6Mn 2- + 6SO4 2-
5 Cr2(SO4)3 + 11 H2O + 6 KMnO4 + 2 K2SO4  --> 5 K2Cr2O7 + 11 H2SO4 + 6 MnSO4.

O segundo método parece mais chatinho (talvez seja), mas com a prática é vezes mais veloz.

Ahhhh, finalmente entendi. Pra falar a verdade, adoro balancear pelo método algébrico, pois me dá uma certeza maior do que estou fazendo (apesar de ser demorado) e agora que estou aprendendo REDOX, quando eu tenho que finalizar o balanceamento por tentativas eu acabo me perdendo, principalmente na hora de balancear os hidrogenios e oxigenios. Mas, acho que com a prática, vai ficando mais facil. Gostei desse ultimo método que vc me mostrou, nem sabia que existia. Muito obrigado por me ajudar mais uma vez Lipo

Um problema do método algébrico é que quando ocorre oxirredução pode não dar certo, porque além dos átomos eu preciso também me preocupar com as cargas em trânsito.
Aliás, por tudo que é mais sagrado, não cita uma mensagem longa dessas 

Lipo_f escreveu:Um problema do método algébrico é que quando ocorre oxirredução pode não dar certo, porque além dos átomos eu preciso também me preocupar com as cargas em trânsito.
Aliás, por tudo que é mais sagrado, não cita uma mensagem longa dessas 

KKKKKKKKKKKKK, mil desculpas, ainda estou aprendendo a usar o forum, não sei se tem como responder alguém sem citar.