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)
D) Fe(s) Fe^2+(aq)+2 e^-

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício! Nós temos uma reação química completa e precisamos identificar qual é a semirreação que ocorre no ânodo. Isso envolve entender um pouco sobre reações de oxirredução (redox), onde tem uma parte que perde elétrons (oxidação) e outra que ganha elétrons (redução). Para resolver, vamos precisar separar a reação completa em duas semirreações: uma de oxidação e outra de redução.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais elementos estão mudando de estado de oxidação na reação. Olhando a equação:
3 MnO4^- + 24 H^+ + 5 Fe 3 Mn^2+ + 5 Fe^3+ + 12 H2O
Vemos que o manganês no permanganato ( MnO4^-) vai de um estado de oxidação de +7 para +2 em Mn^2+. Já o ferro ( Fe) vai de 0 (elementar) para +3 em Fe^3+.

Passo 3

Agora, vamos lembrar que no ânodo ocorre a oxidação, ou seja, a perda de elétrons. Isso significa que o ferro está sendo oxidado, porque ele está passando de um estado de oxidação menor para um maior, perdendo elétrons no processo.

Passo 4

Então, vamos escrever a semirreação de oxidação do ferro. O ferro metálico ( Fe) perde elétrons para se tornar íon ferroso ( Fe^2+) ou férrico ( Fe^3+). Observando as opções, a opção D mostra:
Fe(s) Fe^2+(aq) + 2 e^-
Isso representa a perda de dois elétrons pelo ferro, que é exatamente o que acontece na oxidação.

Passo 5

Para confirmar, vamos balancear a carga na semirreação. O ferro metálico tem carga neutra, e ao perder dois elétrons, ele forma Fe^2+ mais os elétrons ( 2 e^-). Isso está coerente com a definição de semirreação de oxidação no ânodo.

Resposta

A semirreação que ocorre no ânodo é:
Fe(s) Fe^2+(aq) + 2 e^-

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