Questão 4(3,0) : Considere a reação abaixo.
Fe^+2(aq)+MnO4^-(aq) Mn^2+(aq)+Fe^3+(aq)
a) Indique o número de oxidação de cada elemento nas espécies envolvidas. Que elemento se oxida e que elemento se reduz?
b) Faça o balanceamento considerando o meioácido.

Passo 1

Temos a reação
Fe^2+(aq)+MnO4^-(aq) Mn^2+(aq)+Fe^3+(aq)
O conteúdo é química redox em meio ácido. Vamos primeiro atribuir números de oxidação e identificar oxidação/redução; depois balancear por meio das semi-reações.

Passo 2

Atribuição dos números de oxidação (NO):
– Em Fe^2+, o íon ferro tem NO ,=+2.
– Em Fe^3+, o ferro tem NO ,=+3.
– Em MnO4^-, o oxigênio é -2 cada e o conjunto soma -1, logo
NO do Mn + 4,( -2 ) = -1
NO do Mn -8 = -1LongrightarrowNO do Mn=+7
– Em Mn^2+, o manganês tem NO ,=+2.

Passo 3

Variações de NO e identificação de oxidação/redução:
– Ferro: +2to+3, há aumento de NO Rightarrow oxidação.
– Manganês: +7to+2, há diminuição de NO Rightarrow redução.

Passo 4

Meia-reação de oxidação (ferro):
Fe^2+ Fe^3++e^-

Passo 5

Meia-reação de redução (permanganato em meio ácido):
MnO4^-+8,H^++5,e^- Mn^2++4,H2O

Passo 6

Igualamos elétrons: a oxidação libera 1 e^-, a redução consome 5 e^-, então multiplicamos a meia-reação de oxidação por 5 e somamos:
5l(Fe^2+ Fe^3++e^-r)
MnO4^-+8,H^++5,e^- Mn^2++4,H2O
Somando e cancelando os 5,e^-:
5,Fe^2++MnO4^-+8,H^+ 5,Fe^3++Mn^2++4,H2O

Resposta

a) Números de oxidação:
Fe^2+:,+2 to Fe^3+:,+3 (oxidação do Fe)
MnO4^-:,+7 to Mn^2+:,+2 (redução do Mn)
b) Reação balanceada em meio ácido:
5,Fe^2+(aq)+MnO4^-(aq)+8,H^+(aq) 5,Fe^3+(aq)+Mn^2+(aq)+4,H2O(l)

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