O íon permanganato,
, é o reagente analítico mais comumente usado nas titulações por oxirredução do ferro. Quais dentre os íons
e
podem ser oxidados pelo permanganato em solução ácida?
Passo 1
O enunciado pergunta quais dos íons
,
e
podem ser oxidados pelo íon permanganato
em solução ácida. Informação dada e relevante: o agente oxidante é
em meio ácido; os candidatos a serem oxidados são
,
e
. A tarefa é decidir, para cada um deles, se a oxidação por
é termodinamicamente favorável.
Passo 2
Conceito que vamos usar (aula rápida e prática): a espontaneidade de uma reação redox entre um oxidante
e um redutor
pode ser verificada pelos potenciais padrão de redução. Para duas semi-reações:
a diferença de potencial padrão é
Se
a reação
produtos é termodinamicamente favorável (espontânea) sob condições padrão. Em palavras simples: um oxidante só oxida um reductor se o potencial de redução do oxidante for maior que o potencial de redução do par que será oxidado.
Passo 3
Escrevendo a semi-reação do permanganato em meio ácido (esta é a forma usada em titulações com
):
Explicação: esse
é o potencial padrão de redução do par
em meio ácido. É o número que vamos comparar com os potenciais de redução dos outros pares.
Passo 4
Agora os pares redução/oxidação dos candidatos (escrevo a forma redução e o
associado):
Significado: nesses pares, o valor indicado é a tendência de cada espécie a ser reduzida (receber elétrons). Para saber se
consegue oxidar
, por exemplo, comparamos
(permanganato) com
(Fe3+/Fe2+).
Passo 5
Comparações numéricas e interpretação (vamos calcular
):
Para
:
Interpretação: positivo → espontâneo. Logo
pode oxidar
a
. A reação balanceada (fazendo casar elétrons: permanganato consome 5 e^- e cada
fornece 1 e^-) é:
Passo 6
Para
:
Interpretação: também positivo (embora menor), então termodinamicamente
pode oxidar
a
em meio ácido. A reação global, balanceando elétrons (usar 10 e^- como mínimo comum), fica por exemplo:
Obs importante (prática de laboratório): embora termodinâmico favorável, a oxidação de
por permanganato pode depender de condições (concentração, acidez, temperatura) e o produto pode ser
ou espécies oxigenadas (HOCl) dependendo do pH. Mas termodinâmica diz que é possível.
Passo 7
Para
:
Interpretação: negativo → não espontâneo nas condições padrão. Isso significa que
em solução ácida NÃO consegue oxidar termodinamicamente
a
; na verdade o par
é um oxidante mais forte que o permanganato aqui, então seria o contrário (ce4+ oxidaria feixes com menor potencial). Portanto
não é oxidado por
sob condições padrão.
Passo 8
Recapitulando de forma prática e te dando um empurrãozinho: para decidir rápido numa prova, memorize ou consulte os potenciais padrão e compare com a regra “oxidador consegue oxidar quem tem potencial de redução menor que o seu”. Aqui
do permanganato é maior que os de
e
, por isso
e
são oxidáveis; é menor que
do par
, por isso
não é oxidado.