Um técnico ambiental está monitorando a presença de compostos orgânicos redutores em um efluente industrial proveniente da produção de corantes. Para isso, ele utiliza uma solução de permanganato de potássio
em meio ácido como reagente indicador da presença de tais compostos. Durante a reação, o permanganato é reduzido, e o composto orgânico é oxidado. A reação genérica do ácido oxálico
, um dos componentes presentes, com o permanganato é:
Identifique qual espécie é o agente oxidante e qual é o agente redutor, justificando com base nos números de oxidação.
Passo 1
Beleza, o enunciado fala de uma reação redox entre o íon oxalato
e o permanganato
em meio ácido. Nosso conteúdo aqui é química de oxirredução, mais especificamente atribuição de números de oxidação para ver quem perde e quem ganha elétrons. Para resolver, vamos precisar:
- Entender o que é número de oxidação (NOX).
- Calcular o NOX do carbono no
e do manganês no . - Fazer o mesmo nos produtos (CO₂ e
). - Comparar e decidir quem foi oxidado e quem foi reduzido.
Passo 2
Primeiro, o conceito: número de oxidação é uma carga “virtual” que cada átomo teria em uma molécula ou íon, seguindo regras (por exemplo, O normalmente é –2, H é +1, soma total igual à carga).
– No oxalato : cada oxigênio é –2, então 4×(–2)=–8. A carga total é –2, logo a soma dos dois carbonos é +6, ou seja, cada C tem NOX +3.
– No permanganato : 4×(–2)=–8 de O, carga total –1, então NOX do Mn é +7.
– No oxalato
– No permanganato
Passo 3
Agora nos produtos:
– Em , oxigênio continua –2, soma –4, daí o C tem de ser +4 para zerar a molécula.
– Em o manganês tem NOX +2 (é um cátion simples).
Comparando:
– Carbono vai de +3 (em ) para +4 (em CO₂): ele aumentou NOX → perdeu elétron → foi oxidado.
– Manganês vai de +7 (em ) para +2 (em
): ele diminuiu NOX → ganhou elétrons → foi reduzido.
– Em
– Em
Comparando:
– Carbono vai de +3 (em
– Manganês vai de +7 (em
Passo 4
De acordo com a definição:
– Quem sofre oxidação (perde elétrons) é o agente redutor. Aqui, o oxalato .
– Quem sofre redução (ganha elétrons) é o agente oxidante. Aqui, o permanganato .
– Quem sofre oxidação (perde elétrons) é o agente redutor. Aqui, o oxalato
– Quem sofre redução (ganha elétrons) é o agente oxidante. Aqui, o permanganato
Resposta
Agente redutor:
Agente oxidante:
Agente oxidante: