Question

Alguns metais reagem com a água, quando
aquecidos, formando óxidos e liberando gás
hidrogênio, como no caso da reação abaixo:
Fe(s) + H2O(l)  Fe3O4(s) + H2(g)
Considerando a reação acima (não
balanceada), é correto afirmar que:
Alguem saberia montar esta conta para mim?

Answer 1

Trata-se de uma reação de oxi-redução. Para balanceá-la,vamos dividi-la em duas reações menores com seus respectivos números de nox:

0            +8    -2
Fe -----> Fe3O4

 Vamos balanceá-la primeiro equilibrando o número de ferros:

3Fe -----> Fe3O4

Agora o número de elétrons:

3Fe -----> Fe3O4 + 8e-

Balanceando a carga dos elétrons com íons H+

3Fe -----> Fe3O4 + 8e- + 8H+

Por fim, balanceando H+ com H2O:

4H2O + 3Fe -----> Fe3O4 + 8e- + 8H+

Vamos para a segunda semi-reação:

+1 -2          0
H2O -----> H2

Só falta balancear o número de elétrons:

2e- + H2O -----> H2

Equilibrar com H+:

2H+ + 2e- + H2O -----> H2

Agora é colocar a água:

2H+ + 2e- + H2O -----> H2 + H2O

Vamos multiplicar essa equação por 4 para poder cancelar os elétrons na soma total das reações:

8H+ + 8e- + 4H2O -----> 4H2 + 4H2O

Somando as duas reações:

        4H2O + 3Fe ------------------> Fe3O4 + 8e- + 8H+

+      8H+ + 8e- + 4H2O ----------> 4H2 + 4H2O
---------------------------------------------------------------------
4H2O + 3Fe + 8H+ + 8e- + 4H2O -----> Fe3O4 + 8e- + 8H+ + 4H2 + 4H2O

Cortando os H2O, os e- e os H+, ficamos com:

3Fe + 4H2O -----> Fe3O4 + 4H2