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Pour équilibrer l'équation redox Zn+BrO3−→Zn2++Br−\text{Zn} + \text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Br}^-, nous allons utiliser la méthode des demi-réactions en milieu acide.

  1. Séparer l'équation en demi-réactions d'oxydation et de réduction.

    Oxydation : Zn→Zn2+\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+}
    Réduction : BrO3−→Br−\text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Br}^-

  2. Équilibrer les atomes autres que l'oxygène et l'hydrogène.

    Les atomes de zinc (Zn) et de brome (Br) sont déjà équilibrés dans chaque demi-réaction.

  3. Équilibrer les atomes d'oxygène (O) en ajoutant des molécules d'eau (H2O\text{H}_2\text{O}).

    Oxydation : Zn→Zn2+\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} (pas d'oxygène)
    Réduction : BrO3−→Br−+3H2O\text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O} (3 atomes d'oxygène à gauche, donc 3 H2O\text{H}_2\text{O} à droite)

  4. Équilibrer les atomes d'hydrogène (H) en ajoutant des ions hydrogène (H+\text{H}^+).

    Oxydation : Zn→Zn2+\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} (pas d'hydrogène)
    Réduction : 6H++BrO3−→Br−+3H2O6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O} (6 atomes d'hydrogène à droite dans 3 H2O\text{H}_2\text{O}, donc 6 H+\text{H}^+ à gauche)

  5. Équilibrer les charges en ajoutant des électrons (e−\text{e}^-).

    Oxydation :
    Charge à gauche : 0
    Charge à droite : +2+2
    Pour équilibrer, nous ajoutons 2 électrons à droite :

    Zn→Zn2++2e−\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2\text{e}^-

    Réduction :
    Charge à gauche : (+6)+(−1)=+5(+6) + (-1) = +5
    Charge à droite : (−1)+(0)=−1(-1) + (0) = -1
    Pour équilibrer, nous ajoutons 6 électrons à gauche :

    6e−+6H++BrO3−→Br−+3H2O6\text{e}^- + 6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O}

  6. Multiplier les demi-réactions pour égaliser le nombre d'électrons.

    La demi-réaction d'oxydation a 2 électrons et celle de réduction a 6 électrons. Nous multiplions la demi-réaction d'oxydation par 3 :

    3×(Zn→Zn2++2e−)⇒3Zn→3Zn2++6e−3 \times (\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2\text{e}^-) \Rightarrow 3\text{Zn} \rightarrow 3\text{Zn}^{2+} + 6\text{e}^-

    La demi-réaction de réduction reste inchangée :

    6e−+6H++BrO3−→Br−+3H2O6\text{e}^- + 6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^- \rightarrow \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O}

  7. Additionner les demi-réactions et annuler les termes communs.

    3Zn+(6e−+6H++BrO3−)→(3Zn2++6e−)+(Br−+3H2O)3\text{Zn} + (6\text{e}^- + 6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^-) \rightarrow (3\text{Zn}^{2+} + 6\text{e}^-) + (\text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O})

    En annulant les 6 électrons de chaque côté, nous obtenons l'équation équilibrée :

    3Zn+6H++BrO3−→3Zn2++Br−+3H2O3\text{Zn} + 6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^- \rightarrow 3\text{Zn}^{2+} + \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O}

  8. Vérifier l'équilibre des atomes et des charges.

    Atomes :
    Zn : 3 à gauche, 3 à droite (équilibré)
    Br : 1 à gauche, 1 à droite (équilibré)
    O : 3 à gauche, 3 à droite (équilibré)
    H : 6 à gauche, 6 à droite (équilibré)

    Charges :
    Côté gauche : 0+(+6)+(−1)=+50 + (+6) + (-1) = +5
    Côté droit : 3×(+2)+(−1)+0=+6−1=+53 \times (+2) + (-1) + 0 = +6 - 1 = +5
    Les charges sont équilibrées.

    L'équation redox équilibrée est :

    3Zn+6H++BrO3−→3Zn2++Br−+3H2O\boxed{3\text{Zn} + 6\text{H}^+ + \text{BrO}_3^- \rightarrow 3\text{Zn}^{2+} + \text{Br}^- + 3\text{H}_2\text{O}}
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