Na reação abaixo, qual é a semirreação que ocorre no anodo?
B)
(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:
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 (
), o Mn está com estado de oxidação +7. No , está com +2. Então, ele está reduzindo (ganhando elétrons). -
Ferro (Fe): O ferro sólido (
) está no estado 0, e no , 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):
Aqui, o ferro sólido perde 3 elétrons para formar íons de ferro(III).
Passo 6
Agora, vamos verificar a opção B fornecida:
Essa semirreação mostra a redução do permanganato (
) a
, 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: