Verifique se o permanganato de potássio se decompõe espontaneamente em solução aquosa ácida, nas condições de estado padrão. Suponha que
se reduza para
e que o oxigênio da água seja oxidado para oxigênio molecular.
Passo 1
O problema pede para verificar se o permanganato de potássio se decompõe espontaneamente em solução aquosa ácida, nas condições-padrão. O conteúdo envolvido é eletroquímica de pilhas, em particular o uso de potenciais-padrão de redução para montar uma célula galvânica e calcular seu potencial padrão.
Passo 2
Identificamos as duas semi-reações redox em meio ácido:
- A redução de
a . - A oxidação da água a
.
Em eletroquímica, usamos sempre os potenciais de redução tabelados.
Passo 3
Anotamos as semi-reações completas e seus potenciais-padrão de redução
:
Para usar como oxidação, invertemos a segunda equação, mas mantemos seu
.
Passo 4
O potencial-padrão da célula é
Como
, a reação espontânea combina a redução do permanganato com a oxidação da água.
Passo 5
Para fechar, escrevemos a reação global balanceada em meio ácido. Igualamos os elétrons (múltiplo comum 20):
Somando e simplificando dá
E, com
, concluímos que a decomposição é espontânea.
Resposta
A decomposição é espontânea, pois
.