- O íon permanganato (
) pode ser degradado em solução aquosa pelo íon oxalato (
); tanto em meio ácido, quanto em meio básico. As equações, não balanceadas, são mostradas abaixo. Faça o balanceamento destas duas equações mostrando as etapas envolvidas:
(a)
(meio básico)
(b)
(meio ácido)
(c) Um estudante interessado em degradar uma grande quantidade de íon permanganato utilizando a menor quantidade possível de oxalato deve realizar este procedimento em meio ácido ou meio básico? Justifique sua resposta baseando-se nas equações anteriormente balanceadas.
(a)
(b)
(c) Um estudante interessado em degradar uma grande quantidade de íon permanganato utilizando a menor quantidade possível de oxalato deve realizar este procedimento em meio ácido ou meio básico? Justifique sua resposta baseando-se nas equações anteriormente balanceadas.
Passo 1
O enunciado pede o balanceamento, por método de semirreações, de duas reações redox em solução aquosa (uma em meio básico e outra em meio ácido) envolvendo o íon permanganato (
) e o íon oxalato (
). Em seguida, devemos comparar o consumo de oxalato por permanganato em cada meio e indicar qual é mais econômico.
Passo 2
Meio básico – escrevemos as semirreações de redução e oxidação, balanceando oxigênios com
, hidrogênios com
e cargas com elétrons.
Semirreação de redução ( ):
Semirreação de redução (
Semirreação de oxidação (
):
Passo 3
Igualamos o número de elétrons trocados: a redução envolve
, a oxidação
. Mínimo múltiplo comum
.
Multiplicamos a semirreação de redução por
:
Agora somamos e cancelamos
, além de reagentes e produtos em excesso:
Passo 4
Meio ácido – semirreações em meio ácido, balanceando oxigênios com
, hidrogênios com
e cargas com elétrons.
Semirreação de redução ( ):
Semirreação de redução (
Semirreação de oxidação (
):
Passo 5
Igualamos elétrons: redução
, oxidação
, m.c.m.
.
Redução
:
Somando e cancelando
:
Passo 6
Comparando o coeficiente de
por
mol de
:
– Em meio básico, a razão é .
– Em meio ácido, a razão é .
Portanto, para degradar a mesma quantidade de permanganato, consome-se menos oxalato em meio básico.
– Em meio básico, a razão é
– Em meio ácido, a razão é
Portanto, para degradar a mesma quantidade de permanganato, consome-se menos oxalato em meio básico.
Resposta
(a) Meio básico:
(b) Meio ácido:
(c) Deve-se usar meio básico, pois consome-se apenas
mol de oxalato por mol de permanganato, contra
mol em meio ácido.