(4,00 pontos) Considere a reaçâo em meio ácido abaixo:
(a) Quem sofre oxidaçāo e quem sofre reduçāo?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada na questão que temos aqui. A gente tem uma reação química em meio ácido envolvendo permanganato (
) e o ácido oxálico (
), que resulta em íons de manganês (
) e dióxido de carbono (
). O conteúdo da matéria aqui é reações de oxidação e redução, também conhecidas como reações redox. Para resolver essa questão, vamos precisar identificar quem está perdendo elétrons (oxidando) e quem está ganhando elétrons (reduzindo) na reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa oxidação e redução. Oxidação é quando uma substância perde elétrons, aumentando seu número de oxidação. Redução é quando uma substância ganha elétrons, diminuindo seu número de oxidação. Para identificar quem está oxidando e quem está reduzindo, precisamos atribuir números de oxidação para cada elemento envolvido na reação.
Passo 3
Vamos começar atribuindo os números de oxidação:
-
: - O oxigênio geralmente tem número de oxidação -2.
- Temos 4 oxigenos:
. - A carga total do íon é -1, então o manganês (
) deve ter um número de oxidação que equilibre isso: .
-
(ácido oxálico): - O hidrogênio tem número de oxidação +1.
- O oxigênio tem número de oxidação -2.
- Para o carbono (
), vamos chamar de . - A molécula é neutra, então:
. - Mas, como há dois carbonos na molécula e cada um está ligado a outros grupos, cada carbono tem, na verdade, um número de oxidação de +3.
-
: - O manganês aqui tem número de oxidação +2.
-
: - O oxigênio tem número de oxidação -2.
- Com dois oxigenos:
. - Para o carbono, a molécula é neutra:
.
Passo 4
Agora que temos os números de oxidação, vamos comparar os estados dos reagentes e dos produtos:
-
Manganês:
- Passa de +7 (
) para +2 ( ). - Isso é uma redução porque o número de oxidação diminuiu (ganhou elétrons).
- Passa de +7 (
-
Carbono:
- Passa de +3 (
) para +4 ( ). - Isso é uma oxidação porque o número de oxidação aumentou (perdeu elétrons).
- Passa de +3 (
Resposta
O ácido oxálico (
) sofre oxidação, enquanto o íon permanganato (
) sofre redução.