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.
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;
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 H2SO4 →1 K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 5 O2.