Numa indústria química, 50,1 g de dicromato de potássio ( K2 Cr2 O7 ) diluído foram adicionados em cloreto ferroso ( FeCl2 ) diluído com uma solução ácida, produzindo cloreto férrico ( FeCl3 ) e cloreto de cromo III ( CrCl3 ) e cloreto de potássio (KCl). A seguir, o cloreto de cromo III ( CrCl3 ) foi purificado (ou seja, separado da reação química), transferido para um reator com água e adicionou-se uma solução de hidróxido de sódio (NaOH), ocorrendo uma reação de metátese. O produto de cromo formado foi purificado e, depois, adicionou-se uma solução homogênea de hipoclorito de sódio ( NaClO ), que não é ácida. Esta última reação produziu cloreto de sódio ( NaCl ) e cromato de sódio ( Na2 CrO4 ). Com base nesse procedimento:
a. Escreva a equação química iônica completa e não balanceada da 1ạ reação química.
b. Escreva a equação química iônica simplificada da 1ạ reação química e faça o balanceamento.
c. Escreva a equação química molecular da 2 ª reação química e faça o balanceamento.
d. Escreva a equação química iônica completa e não balanceada da 3a reação química.
e. Escreva a equação química iônica simplificada da 3a reação química e faça o balanceamento.
f. Responda: quais dos três tipos principais corresponde cada uma das três reações químicas?
g. Responda: qual é a massa de íons cloreto ( Cl^-) produzidos no final da reação química?

Passo 1

O enunciado descreve três transformações químicas envolvendo dicromato de potássio, cloreto ferroso, hidróxido de sódio e hipoclorito de sódio. O que precisamos:
  • Para (a) e (b), escrever e balancear as equações iônicas da oxidação de F por em meio ácido.
  • Para (c), a reação de metátese/precipitação de com NaOH.
  • Para (d) e (e), a oxidação de por em meio básico: equação iônica completa não balanceada e neta balanceada.
  • Para (f), classificar as três reações (redox, acidobásica, precipitação etc.).
  • Para (g), usar a massa inicial de de e estequiometria para achar a massa total de íons formados nas reações e .

Passo 2

(a) Equação iônica completa NÃO balanceada da ª reação (dicromato F C FO):

Passo 3

(b) Equação iônica simplificada (retirando K^+ e espectadores) e balanceada.
Metade-reação cromo em meio ácido:
Cr2O7^2- + 14,H^+ +6,e^- ;longrightarrow;2,Cr^3+ +7,H2O
Metade-reação ferro:
Fe^2+ ;longrightarrow;Fe^3+ + e^-
Multiplicando a segunda por 6 e somando:
Cr2O7^2- + 14,H^+ +6,Fe^2+ ;longrightarrow; 2,Cr^3+ +6,Fe^3+ +7,H2O

Passo 4

(c) Equação molecular balanceada da 2ª reação ( CrCl3 + NaOH to Cr(OH)3downarrow + NaCl):
CrCl3(aq) + 3,NaOH(aq) ;longrightarrow; Cr(OH)3(s);downarrow;+;3,NaCl(aq)

Passo 5

(d) Equação iônica completa NÃO balanceada da 3ª reação ( Cr(OH)3 + NaClO em meio não ácido):
Cr(OH)3(s);+;NaClO(aq) ;longrightarrow; CrO4^2-(aq);+;Cl^-(aq);+;Na^+(aq);+;H2O(l)

Passo 6

(e) Equação iônica simplificada e balanceada da 3ª reação em meio básico (cancelando Na^+ espectador e incluindo OH^- do meio):
2,Cr(OH)3(s);+;3,OCl^-(aq);+;4,OH^-(aq) ;longrightarrow; 2,CrO4^2-(aq);+;3,Cl^-(aq);+;5,H2O(l)

Passo 7

(f) Classificação das reações:
  • ª reação: reação de oxirredução (redox) em meio ácido.
  • ª reação: reação de metátese/precipitação (formação de ).
  • ª reação: reação de oxirredução (hipoclorito oxida C a C) em meio básico.

Passo 8

(g) Cálculo da massa de íons Cl^- formados nas reações 2 e 3:
1. Moles iniciais de K2Cr2O7:
n = 50,1294,2approx0,1703;mol
2. Cada mol de K2Cr2O7 gera 2 mol de CrCl3, logo
CrCl3 formados = 2times0,1703=0,3406 mol.
3. Reação 2: 1 mol CrCl3 to 3 mol Cl^-, então
De<a nCl^-^(2)=3times0,3406=1,0218;mol
4. Reação 3: net ionic dá 3 mol Cl^- para cada 2 mol Cr(OH)3 (e há 0,3406 mol de Cr(OH)3), logo
De<a nCl^-^(3)=32times0,3406=0,5109;mol
5. Total de Cl^-:
nCl^-,tot=1,0218+0,5109=1,5327;mol
6. Massa de Cl^-:
m = 1,5327times35,45approx54,36;g

Resposta

a. Cr2O7^2-(aq)+Fe^2+(aq)+H^+(aq)Cr^3+(aq)+Fe^3+(aq)+K^+(aq)+H2O(l)
b. Cr2O7^2-+14,H^++6,Fe^2+2,Cr^3++6,Fe^3++7,H2O
c. CrCl3(aq)+3,NaOH(aq)Cr(OH)3(s)downarrow+3,NaCl(aq)
d. Cr(OH)3(s)+NaClO(aq)CrO4^2-(aq)+Cl^-(aq)+Na^+(aq)+H2O(l)
e. 2,Cr(OH)3(s)+3,OCl^-(aq)+4,OH^-(aq)2,CrO4^2-(aq)+3,Cl^-(aq)+5,H2O(l)
f. 1ª redox; 2ª precipitação; 3ª redox em meio básico.
g. 54,36:g de íons Cl^-.

Exercícios relacionados