1. Qual o volume em mL de uma solução de \mathrm{KMnO}_{4} 0,165 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} são necessários para reagir com 108,0 \mathrm{~mL} de uma solução de ácido oxálico 0,165 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ? Qual o volume em mL da solução de ácido oxálico 0,165 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} são necessários para reagir com 108,0 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{KMnO}_{4} 0,165 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} ? ( \mathrm{R}=43,2 \mathrm{~mL} de KMnO4; 270,0 \mathrm{~mL} de \mathrm{H}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4} )
5 \mathrm{H}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4}+2 \mathrm{MnO}_{4}^{-}+6 \mathrm{H}^{+} \rightarrow 10 \mathrm{CO}_{2}+2 \mathrm{Mn}^{2+}+8 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado dá duas soluções de mesma concentração ( 0,165\ mol/L), uma de permanganato de potássio ( \mathrm{KMnO}_{4}\) e outra de ácido oxálico ( \mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}\), e a reação redox balanceada:
5\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}+2\,\mathrm{MnO}_{4}^{-}+6\,\mathrm{H}^{+}\longrightarrow 10\,\mathrm{CO}_{2}+2\,\mathrm{Mn}^{2+}+8\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Precisamos usar o conceito de molaridade ( \mathrm{mol} = C \times V\) e a razão estequiométrica entre reagentes para achar, primeiro, o volume de \mathrm{KMnO}_{4} que consome 108,0 mL de ácido oxálico, e depois inverter o cálculo para achar o volume de ácido oxálico que consome 108,0 mL de \mathrm{KMnO}_{4}.

Passo 2

Calcular o volume de \mathrm{KMnO}_{4} necessário para 108,0 mL de \mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}:
1) Moles de ácido oxálico:
n_{\mathrm{acid}} = C \times V = 0{,}165\;\mathrm{mol/L} \times 0{,}108\;\mathrm{L} = 0{,}01782\;\mathrm{mol}.
2) Razão estequiométrica:
\,5 mol de ácido oxálico reagem com \,2 mol de \mathrm{MnO}_{4}^{-}. Logo
n_{\mathrm{MnO}_{4}^{-}} = \frac{2}{5}\,n_{\mathrm{acid}} = \frac{2}{5}\times0{,}01782 = 0{,}007128\;\mathrm{mol}.
3) Volume de \mathrm{KMnO}_{4}:
V_{\mathrm{KMnO}_{4}} = \frac{n_{\mathrm{MnO}_{4}^{-}}}{C} = \frac{0{,}007128}{0{,}165}\;\mathrm{L} = 0{,}04320\;\mathrm{L} = 43{,}2\;\mathrm{mL}.

Passo 3

Calcular o volume de \mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4} necessário para 108,0 mL de \mathrm{KMnO}_{4}:
1) Moles de \mathrm{MnO}_{4}^{-}:
n_{\mathrm{MnO}_{4}^{-}} = 0{,}165\;\mathrm{mol/L}\times0{,}108\;\mathrm{L} = 0{,}01782\;\mathrm{mol}.
2) Pela estequiometria, \,2 mol de \mathrm{MnO}_{4}^{-} reagem com \,5 mol de ácido oxálico:
n_{\mathrm{acid}} = \frac{5}{2}\,n_{\mathrm{MnO}_{4}^{-}} = \frac{5}{2}\times0{,}01782 = 0{,}04455\;\mathrm{mol}.
3) Volume de ácido oxálico:
V_{\mathrm{acid}} = \frac{n_{\mathrm{acid}}}{C} = \frac{0{,}04455}{0{,}165}\;\mathrm{L} = 0{,}2700\;\mathrm{L} = 270{,}0\;\mathrm{mL}.

Resposta

Volume de \mathrm{KMnO}_{4}: 43,2 mL
Volume de \mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}: 270,0 mL

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