Na reação abaixo, qual é a semirreação que ocorre no anodo?
3 MnO4^-(aq)+24 H^+(aq)+5 Fe(s) 3 Mn^2+(aq)+5 Fe^3+(aq)+12 H2 O(l)
B) 2 MnO4^-(aq)+12 H^+(aq)+6 e^- 2 Mn^2+(aq)+3 H2 O (l)

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a pergunta está pedindo. A gente tem uma reação química completa e precisa descobrir qual é a semirreação que acontece no ânodo. Isso envolve entender reações de oxidação e redução, que fazem parte do conteúdo de eletroquímica. Para resolver isso, vamos separar a reação completa em duas semirreacções: uma de oxidação e outra de redução, e identificar qual delas ocorre no ânodo.

Passo 2

Primeiro, sabemos que em qualquer célula eletroquímica, o ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação (perda de elétrons), e o cátodo é onde ocorre a redução (ganho de elétrons). Então, nosso objetivo é encontrar a semirreação de oxidação que acontece no ânodo.

Passo 3

Vamos analisar a reação completa dada:
3 MnO4^-(aq) + 24 H^+(aq) + 5 Fe(s) 3 Mn^2+(aq) + 5 Fe^3+(aq) + 12 H2 O(l)
Aqui, temos dois elementos que mudam de estado de oxidação: o manganês (Mn) e o ferro (Fe).

Passo 4

Vamos identificar as mudanças de oxidação:
  • Manganês (Mn): No permanganato ( MnO4^-), o Mn está com estado de oxidação +7. No Mn^2+, está com +2. Então, ele está reduzindo (ganhando elétrons).
  • Ferro (Fe): O ferro sólido ( Fe) está no estado 0, e no Fe^3+, está com +3. Portanto, o ferro está oxidando (perdendo elétrons).

Passo 5

Como o ânodo é onde ocorre a oxidação, estamos interessados na semirreação do ferro (Fe):
Fe(s) Fe^3+(aq) + 3 e^-
Aqui, o ferro sólido perde 3 elétrons para formar íons de ferro(III).

Passo 6

Agora, vamos verificar a opção B fornecida:
2 MnO4^-(aq) + 12 H^+(aq) + 6 e^- 2 Mn^2+(aq) + 3 H2 O(l)
Essa semirreação mostra a redução do permanganato ( MnO4^-) a Mn^2+, que é uma reação de redução, ou seja, ocorre no cátodo, não no ânodo.

Passo 7

Portanto, a semirreação que ocorre no ânodo é a que envolve a oxidação do ferro, que é diferente da opção B fornecida.

Resposta

A semirreação que ocorre no ânodo é:
Fe(s) Fe^3+(aq) + 3 e^-

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