III. 1 No Procedimento 2, efetuou-se a reação de decomposição do clorato de potássio \left(\mathrm{KClO}_{3}\right) na presença de dióxido de manganês \left(\mathrm{MnO}_{2}\right), sob aquecimento. Responda às questões a seguir:
a) Escreva a equação da reação de decomposição do clorato de potássio \left(\mathrm{KClO}_{3}\right), devidamente balanceada. Lembre-se de que toda equação química precisa incluir os estados físicos de reagentes e produtos.
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b) Explique o papel do dióxido de manganés \left(\mathrm{MnO}_{2}\right) na reação.
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c) Com um palito em brasa, verificou-se que o gás produzido e liberado na extremidade do tubo de ensaio alimentou a combustão. Explique esse resultado.
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d) Esperou-se que o tubo esfriasse e adicionaram-se 5,0 \mathrm{~mL} de água destilada. O tubo foi deixado em um suporte para permitir que o sólido decantasse. Após a decantação do sólido, o sobrenadante foi retirado com o auxílio de um conta-gotas e transferido para outro tubo de ensaio. A esse segundo tubo, contendo o sobrenadante, foi adicionada uma solução de nitrato de prata \left(\mathrm{AgNO}_{3}\right) 0,5 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}, e observou-se a formação de um precipitado branco. Escreva a equação química correspondente e a equação iônica simplificada.

Passo 1

O enunciado descreve a decomposição térmica de \mathrm{KClO}_{3} na presença de \mathrm{MnO}_{2} (um catalisador), gerando cloreto de potássio e um gás que sustenta a combustão. Depois, esse sólido é separado, água destilada dissolve o produto solúvel e o sobrenadante reage com \mathrm{AgNO}_{3}, formando um precipitado. Precisamos escrever: a equação balanceada da decomposição; o papel do \mathrm{MnO}_{2}; por que o gás faz a chama reacender; e a reação completa e iônica entre o íon cloreto e \mathrm{Ag}^{+}.

Passo 2

Escrever e balancear a reação de decomposição do clorato de potássio, incluindo estados físicos.
2\,\mathrm{KClO}_{3}(s)\;\longrightarrow\;2\,\mathrm{KCl}(s)\;+\;3\,\mathrm{O}_{2}(g)

Passo 3

Explicar o papel do dióxido de manganês: trata-se de um catalisador heterogêneo que aumenta a velocidade da reação ao diminuir a energia de ativação, mas não é consumido durante o processo.

Passo 4

Justificar a prova do palito em brasa: o gás liberado é oxigênio, que é comburente e alimenta a reação de combustão, fazendo o carvão voltar a brilhar.

Passo 5

Escrever a reação do íon cloreto com o nitrato de prata no sobrenadante e a equação iônica simplificada. A solução contém \mathrm{KCl}(aq), logo:
\mathrm{AgNO}_{3}(aq)\;+\;\mathrm{KCl}(aq)\;\longrightarrow\;\mathrm{AgCl}(s)\;+\;\mathrm{KNO}_{3}(aq)
Equação iônica líquida:
\mathrm{Ag}^{+}(aq)\;+\;\mathrm{Cl}^{-}(aq)\;\longrightarrow\;\mathrm{AgCl}(s)

Resposta

a)
2\,\mathrm{KClO}_{3}(s)\;\longrightarrow\;2\,\mathrm{KCl}(s)\;+\;3\,\mathrm{O}_{2}(g)
b) O \mathrm{MnO}_{2} atua como catalisador, diminuindo a energia de ativação e acelerando a decomposição sem ser consumido.
c) O gás produzido é \mathrm{O}_{2}$, que é comburente e faz o palito em brasa reacender.
d) Reação completa:
\mathrm{AgNO}_{3}(aq)\;+\;\mathrm{KCl}(aq)\;\longrightarrow\;\mathrm{AgCl}(s)\;+\;\mathrm{KNO}_{3}(aq)
Equação iônica líquida:
\mathrm{Ag}^{+}(aq)\;+\;\mathrm{Cl}^{-}(aq)\;\longrightarrow\;\mathrm{AgCl}(s)

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