Escreva as equações químicas balanceadas que descrevem as reações observadas e explique, baseando-se nas mesmas, as observações feitas durante a realização dos experimentos.
Tubo 6: Reação entre íons permanganato e ácido oxálico em meio ácido. Equação química balanceada:

Explicação:
square

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos que escrever as equações químicas balanceadas para a reação entre íons permanganato e ácido oxálico em meio ácido. Vamos usar conhecimentos de química, como balanceamento de equações e reações de oxidação e redução.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as substâncias envolvidas na reação:
  • Íons permanganato: $ MnO_4^- $
  • Ácido oxálico: $ H_2C_2O_4 $
  • Meio ácido: Isso significa que haverá íons hidrogênio ($ H^+ $) presentes na reação.

Passo 3

Agora, vamos escrever as fórmulas químicas dos reagentes e dos produtos esperados. Sabemos que:
  • O íon permanganato ($ MnO_4^- MnO4^- éíê Mn^{2+} $).
  • O ácido oxálico ($ H_2C_2O_4 Mn^2+ éó CO_2 $).
Então, a reação inicial fica assim:
H2C2O4

Passo 4

Para balancear essa equação, precisamos garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados da equação. Vamos contar os átomos:
Lado dos reagentes:
  • Mn: 1
  • O: 4 (do $ MnO_4^- $) + 4 (do $ H_2C_2O_4 $) = 8
  • C: 2
  • H: 2
Lado dos produtos:
  • Mn: 1
  • O: 2 (do $ CO_2 $)
  • C: 1
  • H: 0
Claramente, não está balanceado. Vamos ajustar os coeficientes.

Passo 5

Primeiro, balanceamos o manganês (Mn):
  • Já está balanceado com 1 Mn em cada lado.
Agora, balanceamos o carbono ©:
  • Temos 2 C nos reagentes, então precisamos de 2 $ CO_2 $ nos produtos:
CO2

Passo 6

Em seguida, balanceamos o oxigênio (O):
  • Reagentes: $ MnO_4^- $ tem 4 O e $ H_2C_2O_4 $ tem 4 O, totalizando 8 O.
  • Produtos: 2 $ CO_2 $ têm 4 O.
    Para equilibrar os O, adicionamos água ($ H_2O $) do lado dos produtos:
MnO4^-
Agora, temos 8 O em ambos os lados.

Passo 7

Por último, balanceamos o hidrogênio (H):
  • Reagentes: 2 H do $ H_2C_2O_4 $
  • Produtos: 8 H das 4 $ H_2O $
Para equilibrar, adicionamos íons hidrogênio ($ H^+ $) no lado dos reagentes:
H2C2O4

Passo 8

Vamos verificar se todos os elementos estão balanceados:
  • Mn: 1 em ambos os lados.
  • C: 2 em ambos os lados.
  • O: 8 em ambos os lados.
  • H: 8 em ambos os lados.
  • Carga elétrica: À esquerda temos $ MnO_4^- $ (-1) + 6 $ H^+ $ (+6) = +5. À direita, $ Mn^{2+} $ (+2). Para equilibrar as cargas, multiplicamos toda a equação por 5:
MnO4^-

Passo 9

Simplificando a equação dividindo todos os coeficientes por 5:
MnO4^- + H2C2O4 + 6 H^+ Mn^2+ + 2 CO2 + 4 H2O

Resposta

A equação química balanceada é:
MnO4^- + H2C2O4 + 6 H^+ Mn^2+ + 2 CO2 + 4 H2O

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