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Balanceamento de equações com H2O2

O balanceamento de equações com H2O2 é um caso particular de reação de oxirredução, em que o peróxido pode atuar como agente oxidante ou agente redutor.

Por: Diogo Lopes Dias Água e gás oxigênio estão presentes no balanceamento de equações com H2O2

Água e gás oxigênio estão presentes no balanceamento de equações com H2O2

O balanceamento de equações com o peróxido de hidrogênio (H2O2) é um caso particular de balanceamento por oxidação ou redução, ou seja, uma equação que envolve a perda e o ganho de elétrons em átomos participantes.

No caso da participação do H2O2 como reagente nas reações de oxirredução, uma coisa é fato: ou ele será a substância que sofrerá oxidação, ou será a substância que sofrerá redução.

Assim como em toda equação de oxirredução, para realizar o balanceamento de equações com o H2O2, devemos seguir as mesmas regras estabelecidas na oxirredução, ou seja:

  • 1º Determinar o nox de cada átomo da equação;
  • 2º Determinar a variação de nox de um elemento químico específico no reagente com relação a ele no produto;
  • 3º Determinar quais espécies sofreram a oxidação e a redução;
  • 4º Multiplicar a variação do nox pelo número de átomos do elemento na espécie química;
  • 5º Utilizar o número determinado no quarto passo como coeficiente para iniciar o balanceamento;
  • 6º Terminar o balanceamento pelo método da tentativa.

Porém, antes de realizar o balanceamento de equações com H2O2, é fundamental que saibamos identificar esse tipo de equação e especificar se o H2O2 oxidou ou reduziu na reação química em questão.

No caso de H2O2 reduzir (agente oxidante):

Identificamos que o H2O2 reduz em uma reação química sempre que na equação houver a presença de H2O no seu produto.

No caso de H2O2 oxidar (agente redutor):

Identificamos que o H2O2 oxida em uma reação química sempre que na equação química houver a presença de H2O e gás oxigênio (O2) no seu produto.

A seguir, acompanhe o balanceamento de duas equações com H2O2.

1º Exemplo: Caso de H2O2 sofrendo redução.

FeCl2 + H2O2 + HCl → FeCl3 + H2O

Como podemos observar na equação, há H2O no produto, logo é uma equação que representa a reação química em que o H2O2 sofre redução. Para balancear essa equação, devemos realizar os seguintes passos:

  • 1º Passo: determinar o nox de cada átomo em cada espécie:

FeCl2: ferro com nox +2 e cloro com nox -1;

H2O2: hidrogênio com nox +1 e oxigênio com nox -1;

HCl: hidrogênio com nox +1 e cloro com nox -1;

FeCl3: ferro com nox +3 e cloro com nox -1;

H2O: hidrogênio com nox +1 e oxigênio com nox -2.

  • 2º Passo: determinar a variação do nox:

Entre FeCl2 e FeCl3, o ferro varia de +2 para +3, ou seja, variação 1;

Entre H2O2 e H2O, o oxigênio varia de -1 para -2, ou seja, variação 1.

  • 3º Passo: determinar a espécie que oxidou e reduziu.

Oxidou: o ferro, no FeCl2;

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Reduziu: o oxigênio, no H2O2.

  • 4º Passo: cálculo dos primeiros coeficientes para balancear:

No caso do FeCl2: 1 (um átomo de ferro).1 (variação) = 1;

No caso do H2O2: 2 (dois átomos de oxigênio).1 (variação) = 2.

  • 5º Passo: balanceamento por tentativa.

Esse balanceamento é iniciado com os valores encontrados no quarto passo, porém, de forma invertida, ou seja, o valor encontrado a partir do FeCl2 é utilizado no H2O2 e vice-versa.

2 FeCl2 + 1 H2O2 + HCl →FeCl3 + H2O

Em seguida, basta utilizar o método do balanceamento por tentativa para findar o balanceamento.

2 FeCl2 + 1 H2O2 + 2 HCl → 2 FeCl3 + 2 H2O

2º Exemplo: Caso de H2O2 sofrendo oxidação.

KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2.

Como podemos observar na equação, há H2O e O2 no produto, logo é uma equação que representa a reação química em que o H2O2 sofre oxidação. Para balancear essa equação, devemos realizar os seguintes passos:

  • 1º Passo: determinar o nox de cada átomo em cada espécie:

KMnO4: potássio com nox +1, manganês com nox +7 e oxigênio com nox -2;

H2O2: hidrogênio com nox +1 e oxigênio com nox -1;

H2SO4: hidrogênio com nox +1, enxofre com nox +6 e oxigênio com nox -2;

K2SO4: potássio com nox +1, enxofre com nox +6 e oxigênio com nox -2;

MnSO4: manganês com nox +2, enxofre com nox +6 e oxigênio com nox -2;

H2O: hidrogênio com nox +1 e oxigênio com nox -2;

O2: oxigênio com nox 0.

  • 2º Passo: determinar a variação do nox:

Entre KMnO4 e MnSO4, o manganês varia de +7 para 2, ou seja, variação 5;

Entre H2O2 e O2, o oxigênio varia de -1 para 0, ou seja, variação 1.

  • 3º Passo: determinar a espécie que oxidou e reduziu.

Redução: o manganês, no KmnO4;

Oxidação: o oxigênio, no H2O2.

  • 4º Passo: cálculo dos primeiros coeficientes para balancear:

No caso do KMnO4: 1 (um átomo de manganês).5 (variação) = 5;

No caso do H2O2: 2 (dois átomos de oxigênio).1 (variação) = 2.

  • 5º Passo: balanceamento por tentativa.

Esse balanceamento é iniciado com os valores encontrados no quarto passo, porém, de forma invertida, ou seja, o valor encontrado a partir do KMnO4 é utilizado no H2O2 e vice-versa.

2 KMnO4 + 5 H2O2 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2.

Em seguida, basta utilizar o método do balanceamento por tentativa para findar o balanceamento.

2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO41 K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 5 O2.