Balanceamento em Meio Básico
1. Introdução
Agora que já aprendemos o método do íon-elétron em meio ácido, chegou a hora de adaptar esse método para reações que ocorrem em meio básico.
A principal diferença aqui é que, em meio básico, não há íons H⁺ disponíveis. Em vez disso, utilizamos íons OH⁻ para equilibrar a equação.
Para isso, seguimos um processo muito parecido com o do meio ácido, mas com uma modificação fundamental:
ao invés de equilibrar os hidrogênios adicionando H⁺, adicionamos H₂O pela segunda vez e, no outro lado, adicionamos OH⁻ na mesma proporção.
Vamos ver o passo a passo desse método! 🚀
2. Passos do Método do Íon-Elétron em Meio Básico
1️ Determine os Nox de cada elemento e identifique quem sofre oxidação e quem sofre redução.
2️ Separe as semirreações para oxidação e redução.
3️ Balanceie os átomos (exceto H e O).
4️ Balanceie os oxigênios adicionando moléculas de H₂O onde necessário.
5️ Balanceie os hidrogênios adicionando H₂O onde necessário e, no outro lado, adicione a mesma quantidade de OH⁻.
6️ Balanceie as cargas adicionando elétrons (é).
7️ Multiplique as semirreações para igualar o número de elétrons transferidos.
8️ Some as semirreações e simplifique a equação final.
3. Exemplo Resolvido
Vamos balancear a seguinte equação pelo método do íon-elétron em meio básico:
Cr(OH)₃ + ClO⁻ → CrO₄²⁻ + Cl⁻ (meio básico)
1️ Determinar os Nox e identificar quem oxida e quem reduz
Cr³⁺(O²⁻H⁺)₃ + [Cl⁺O²⁻]²⁻ → [Cr⁶⁺(O²⁻)₄]²⁻ + Cl⁻
OXIDAÇÃO: Cr³⁺ → Cr⁶⁺
REDUÇÃO: Cl⁺ → Cl⁻
2️ Escrever as semirreações
Semirreação de oxidação do cromo: Cr(OH)₃ → CrO₄²⁻
Semirreação de redução do cloro: ClO⁻ → Cl⁻
3️ Balancear os átomos (exceto H e O)
Semirreação de oxidação do cromo: Temos os mesmos índices dos dois lados, então vamos balancear 1 para 1.
1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻
Semirreação de redução do cloro: Temos os mesmos índices dos dois lados, então vamos balancear 1 para 1.
1 ClO⁻ → 1 Cl⁻
4️ Balancear os oxigênios com adição de H₂O
Semirreação de oxidação do cromo: 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻
Temos 3 O nos reagentes e 4 O nos produtos, então precisamos acrescentar 1 O nos reagentes para equilibrar.
Como fazemos isso? Adicionamos 1 H₂O no lado dos reagentes:
1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻
Agora sim, as quantidades de Cr e de O estão certas.
Semirreação de redução do cloro: 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻
Temos 1 O nos reagentes e 0 O nos produtos, então precisamos acrescentar 1 H₂O nos produtos para equilibrar.
1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O
5️ Balancear os hidrogênios com adição de H₂O e OH⁻
Esse é o passo que muda tudo!!! Nessa segunda adição de H₂O, a quantidade de águas adicionadas é igual a quantidade de hidrogênios a mais do outro lado.
O intuitivo seria pensar: se tenho 2 H em um lado, basta adicionar 1 H₂O. Mas isso está errado!
Você precisa lembrar que, após a segunda adição de água, acrescentaremos OH⁻ do outro lado também! E isso desequilibraria o número de H e de O!!!
Portanto, a regra é clara: se você possuir "n" H, adicione "n" H₂O, não a metade.
Semirreação de oxidação do cromo: 1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻
Temos 5 H nos reagentes e 0 H nos produtos, então precisamos adicionar 5 H₂O nos produtos para igualar os hidrogênios.
1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻ + 5 H₂O
Como adicionamos 5 H₂O nos produtos, precisamos acrescentar 5 OH⁻ nos reagentes. Sempre a mesma quantidade.
5 OH⁻ + 1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻ + 5 H₂O
Agora sim, pode conferir, tudo está na quantidade certa!
Semirreação de redução do cloro: 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O
Temos 0 H nos reagentes e 2 H nos produtos, então precisamos adicionar 2 H₂O nos reagentes para igualar os hidrogênios.
2 H₂O + 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O
Como adicionamos 1 H₂O nos reagentes, precisamos acrescentar 1 OH⁻ nos produtos. Sempre a mesma quantidade.
2 H₂O + 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O + 2 OH⁻
6️ Balancear as cargas com elétrons (é)
Já adicionamos H₂O, já adicionamos OH⁻, agora vamos adicionar elétrons para equilibrar as cargas entre reagentes e produtos.
Oxidação do cromo: 5 OH⁻ + 1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻ + 5 H₂O
A carga total dos reagentes está em -5, enquanto que a carga total dos produtos está em -2. Portanto, precisamos adicionar 3é no lado dos produtos.
5 OH⁻ + 1 H₂O + 1 Cr(OH)₃ → 1 CrO₄²⁻ + 5 H₂O + 3 é
Redução do cloro: 2 H₂O + 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O + 2 OH⁻
A carga total dos reagentes está em -1, enquanto que a carga total dos produtos está em -3. Portanto, precisamos adicionar 2é nos reagentes.
2 é + 2 H₂O + 1 ClO⁻ → 1 Cl⁻ + 1 H₂O + 2 OH⁻
7️ Igualar o número de elétrons transferidos
Mínimo múltiplo comum entre 3 e 2 é 6, então vamos multiplicar a semirreação de oxidação por 2 e a semirreação de redução por 3.
10 OH⁻ + 2 H₂O + 2 Cr(OH)₃ → 2 CrO₄²⁻ + 10 H₂O + 6 é
6 é + 6 H₂O + 3 ClO⁻ → 3 Cl⁻ + 3 H₂O + 6 OH⁻
8️ Somar as semirreações e simplificar a equação final
Conferindo cromos: 2 de cada lado;
Conferindo cloros: 3 de cada lado;
Conferindo hidrogênios: 10 de cada lado;
Conferindo oxigênios: 13 de cada lado;
Conferindo cargas: 7- de cada lado.
4. Exercícios para Fixação
Agora é sua vez! Balanceie as seguintes equações pelo método do íon-elétron em meio básico:
1️ MnO₄⁻ + Fe(OH)₂ → MnO₂ + Fe(OH)₃ (meio básico)
2️MnO₄⁻ + Br⁻ → MnO₂ + BrO₃⁻ (meio básico)
Gabarito
1️ 1 MnO₄⁻ + 3 Fe(OH)₂ + 2 H₂O → 1 MnO₂ + 3 Fe(OH)₃ + 1 OH⁻
2️ 1 H₂O + 2 MnO₄⁻ + 1 Br⁻ → 2 MnO₂ + 1 BrO₃⁻ + 2 OH⁻
Conclusão
Agora você sabe como balancear reações de oxirredução em meio básico utilizando o método do íon-elétron.
Lembre-se: a principal diferença para o meio ácido é a adição de H₂O e OH⁻ para equilibrar os hidrogênios.
Com treino e paciência, esse método vai se tornar muito mais fácil para você! 💡🧪
