CHM 1025C Name:___Answers______

Module 8 Part H: Redox Equations 10 points

Balance the following redox equations written in net ionic form:

Acid Media: 10 points

1. C₂O₄ ^2- (aq) + MnO₄ ^1- (aq) + H ¹⁺ (aq) → Mn ²⁺ (aq) + CO₂ (g) + HOH (l)

Half equation: MnO₄ ^1- à Mn ²⁺ 1. Balance Mn

MnO₄ ^1- à Mn ²⁺ + 4 H₂O 2. Balance O

8 H ¹⁺ + MnO₄ ^1- à Mn ²⁺ + 4 H₂O 3. Balance H

4. Charge Balance:

+8 -1 = +2 + 0

+7 = +2

-5 +7 = +2

Gain 5 electrons :

5 e^1- + 8 H ¹⁺ + MnO₄ ^1- à Mn ²⁺ + 4H₂O

This is the Reduction Step

5. Make e^1- Gain = e^1- Loss:

2 Reductions = 5 Oxidations

(5 e^1- + 8 H ¹⁺ + MnO₄ ^1- à Mn ²⁺ + 4H₂O) x 2

10 e^1- + 16 H ¹⁺ + 2 MnO₄ ^1- à 2 Mn ²⁺ + 8H₂O

Half equation:

C₂O₄ ^2- à 2 CO₂ 1. Balance C

2. Balance O Oxygens are balanced

3. Balance H Hydrogens are balanced

4. Charge Balance:

-2 = 0

-2 = 0 -2

Loss 2 electrons :

C₂O₄ ^2- à 2 CO₂ + 2 e^1-

This is the Oxidation Step

5. Make e^1- Gain = e^1- Loss:

2 Reductions = 5 Oxidations

( C₂O₄ ^2- à 2 CO₂ + 2 e^1- ) x 5

5 C₂O₄ ^2- à 10 CO₂ + 10 e^1-

Substitute half equations into net ion equation to balance

5 C₂O₄ ^2- à 10 CO₂ + 10 e^1-

10 e^1- + 16 H ¹⁺ + 2 MnO₄ ^1- à 2 Mn ²⁺ + 8H₂O

--------------------------------------------------------------------

5 C₂O₄ ^2-- + 2 MnO₄ ^1- + 16 H ¹⁺ à 2 Mn ²⁺ + 5 CO₂ + 8 HOH

Basic Media (10 point Bonus)

2. Bi₂O₃ (s) + OH ^1- (aq) + OCl ^1- (aq) → BiO₃ ^1- (aq) + Cl ^1- (aq) + HOH (l)

1^st half equation:

Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- 1. Balance Bi

3 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- 2. Balance O (add OH^1-)

3. Balance H (add OH^1- and H₂O)

3 OH ^1- + 3 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH

6 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH

4. Charge Balance:

-6 + 0 = -2 + 0

-6 = -2

-6 = -2 + -4

Loss 4 electrons:

6 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH + 4 e^1-

This is the Oxidation Step

5. Make e^1- Gain = e^1- Loss:

2 Reductions (2 e¹ Gained) = 1 Oxidation (4 e¹ Lost)

(6 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH + 4 e^1-) x 1

6 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH + 4 e^1-

2^nd half equation:

OCl ^1- à Cl ^1- 1. Balance Cl (Cl is balanced)

OCl ^1- à Cl ^1- + 1 OH ^1- 2. Balance O (add OH^1-)

3. Balance H (add H₂O and OH^1-)

1 HOH + OCl ^1- à Cl ^1- + 1 OH ^1-+ 1 OH ^1-

1 HOH + OCl ^1- à Cl ^1- + 2 OH ^1-

4. Charge Balance:

+0 -1 = -1 - 2

-1 = -3

-2 -1 = -3

Gain 2 electrons :

2 e^1- + 1 HOH + OCl ^1- à Cl ^1- + 2 OH ^1-

This is the Reduction Step

5. Make e^1- Gain = e^1- Loss:

2 Reductions (2 e¹ Gained) = 1 Oxidation (4 e¹ Lost)

( 2 e^1- + 1 HOH + OCl ^1- à Cl ^1- + 2 OH ^1- ) 2

4 e^1- + 2 HOH + 2 OCl ^1- à 2 Cl ^1- + 4 OH ^1-

Substitute half equations into net ion equation to balance

4 e^1- + 2 HOH + 2 OCl ^1- à 2 Cl ^1- + 4 OH ^1-

6 OH ^1- + Bi₂O₃ à 2 BiO₃ ^1- + 3 HOH + 4 e^1-

--------------------------------------------------------------------------------

1 Bi₂O₃ (s) + 2 OH ^1- (aq) + 2 OCl ^1- (aq) → 2 BiO₃ ^1- (aq) + 2 Cl ^1- (aq) + 1 HOH (l)

Acid Media Homework:

Zn + NO₃ ^1- + H ¹⁺ à Zn ²⁺ + NH₄ ¹⁺ + H₂O

MnO₄ ^1- + C₂O₄ ^{2- +} H ¹⁺ à Mn ²⁺ + CO₂ + H₂O

Cr₂O₇ ^2- + C₂H₅OH + H ¹⁺ à Cr ³⁺ + HC₂H₃O ₂ + H₂O

SO₄ ^2- + CH₂O + H ¹⁺ à H₂S + CO₂ + H₂O

FeS + NO₃ ^1- + H ¹⁺ à NO + Fe ²⁺ + SO₄ ^2- + H₂O

Cr₂O₇ ^2- + Cl ^1- + H ¹⁺ à Cr ³⁺ + Cl₂ + H₂O

H₂O₂ + MnO₄ ^1- + H ¹⁺ à Mn ²⁺ + O₂ + H₂O

Basic Media Homework:

Cr ³⁺ + ClO₃ ^1- + OH ^1- à CrO₄ ^{2- +} Cl ^1- + H₂O

Mn ^2- + Br₂ + OH ^1- à MnO₂ + Br ^1- + H₂O

Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O à Fe ³⁺ + OH ^1-

Zn + NO₃ ^1- + OH ^1- à ZnO₂ ^{2- +} NH₃ + H₂O

AsO₂ ^1- + ClO ^1- à AsO₃ ^1- + Cl ^1- (basic solution)

MnO₄ ^1- + C₂O₄ ^2- + OH ^1- + H₂O à MnO₂ + CO₃ ^2-

N₂H₄ + O₂ à N₂ + H₂O₂ (basic solution)