Identifique a substância oxidada e a substância reduzida, bem como os agentes oxidante e redutor, na reação:
2 \mathrm{KCl}+\mathrm{MnO}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \longrightarrow \mathrm{~K}_{2} \mathrm{SO}_{4}+\mathrm{MnSO}_{4}+\mathrm{Cl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos, na reação
2\mathrm{KCl} + \mathrm{MnO}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{K}_2\mathrm{SO}_4 + \mathrm{MnSO}_4 + \mathrm{Cl}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O},
quais espécies se oxidam e se reduzem e, a partir disso, quais são o agente oxidante e o agente redutor. Vamos usar o conceito de número de oxidação (NOX).

Passo 2

Atribuímos o NOX aos elementos que mudam durante a reação:
  • Em \mathrm{KCl}, o cloro está em NOX -1.
  • Em \mathrm{Cl}_2, cada cloro está em NOX 0.
  • Em \mathrm{MnO}_2, o manganês está em NOX +4 (pois 2\cdot(-2)+\text{Mn}=0).
  • Em \mathrm{MnSO}_4, o manganês está em NOX +2 (já que \mathrm{SO}_4^{2-} tem carga -2).

Passo 3

Comparando os NOX antes e depois:
  • Cloro: de -1 em \mathrm{KCl} para 0 em \mathrm{Cl}_2 → aumento de NOX → oxidação.
  • Manganês: de +4 em \mathrm{MnO}_2 para +2 em \mathrm{MnSO}_4 → redução de NOX → redução.

Passo 4

Pelo critério “quem se oxida é o redutor” e “quem se reduz é o oxidante”:
  • A substantância oxidada (que perde elétrons) é \mathrm{KCl} (o íon \mathrm{Cl^-}).
  • A substantância reduzida (que ganha elétrons) é \mathrm{MnO}_2.
  • O agente oxidante (aquele que oxida outro, sendo ele próprio reduzido) é \mathrm{MnO}_2.
  • O agente redutor (aquele que reduz outro, sendo ele próprio oxidado) é \mathrm{KCl}.

Resposta

substantância oxidada: \mathrm{KCl}
substantância reduzida: \mathrm{MnO}_2
agente oxidante: \mathrm{MnO}_2
agente redutor: \mathrm{KCl}

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