Como você equilibra essa reação redox usando o método do número de oxidação? Fe2 + (aq) + MnO4– (aq) -> Fe3 + (aq) + Mn2 + (aq)

Responda:

AVISO: Esta é uma resposta longa. A equação balanceada é $"5Fe"^"2+" + "MnO"_4^"-" + "8H"^"+" → "5Fe"^"3+" + "Mn"^"2+" + "4H"_2"O"$ .

Explicação:

Você segue uma série de etapas em ordem:

Identifique o número de oxidação de cada átomo.
Determine a mudança no número de oxidação de cada átomo que muda.
Faça o aumento total no número de oxidação igual à diminuição total no número de oxidação.
Coloque esses números como coeficientes na frente das fórmulas que contêm esses átomos.
Equilibre todos os átomos restantes, exceto $"O"$ e $"H"$ .
Equilibrar $"O"$ .
Equilibrar $"H"$ .
Verifique se os átomos e o saldo estão carregados.

Aqui está como isso funciona. Sua equação desequilibrada é

$"Fe"^"2+" + "MnO"_4^"-" → "Fe"^"3+" + "Mn"^"2+"$

1. Identifique o número de oxidação de cada átomo.

Lado esquerdo: $"Fe = +2; Mn = +7; O = -2"$
Lado direito: $"Fe = +3; Mn = +2"$

2. Determine a mudança no número de oxidação de cada átomo que muda.

$"Fe: +2 → +1; Change = +1"$
$"Mn: +7 → +2; Change = -5"$

3. Faça o aumento total no número de oxidação igual à diminuição total no número de oxidação.

Precisamos de átomos 5 de $"Fe"$ para cada átomo 1 de $"Mn"$ . Isso nos dá mudanças totais de $"+5"$ e $"-5"$ .

4. Coloque esses números como coeficientes na frente das fórmulas que contêm esses átomos.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+"$

5. Equilibre todos os átomos restantes, exceto $"H"$ e $"O"$ .

Feito.

6. Equilibrar $"O."$

Adicione o suficiente $"H"_2"O"$ moléculas para o lado deficiente para equilibrar $"O"$ .

Nós temos 4 $"O"$ átomos à esquerda, então precisamos do 4 $"H"_2"O"$ no lado direito.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$

7. Equilibrar $"H"$ .

Adicione o suficiente $"H"^"+"$ íons para o lado deficiente para equilibrar $"H"$ .

Nós temos 8 $"H"$ átomos à direita, então precisamos do 8 $"H"^"+"$ à esquerda.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" + color(green)(8)"H"^"+" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$

8. Verifique se os átomos e o saldo estão carregados.

À esquerda: : $"5 Fe"$ ; $"1 Mn"$ ; $"8 H"$ ; $"4 O"$
A direita: $"5 Fe"$ ; $"1 Mn"$ ; $"8H"$ ; $"4 O"$

À esquerda: $color(white)(ll)"+10"color(white)(ll) "- 1 + 8 = +17"$
A direita: $"+15 + 2"color(white)(mm) = "+17""$

A equação balanceada é

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" + color(green)(8)"H"^"+" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$