Enunciado

Use as seguintes semirreações de redução e seus potenciais para determinar se o gás cloro oxida o Mn2+ para formar o íon permanganato em uma solução ácida.

M n O 4 - + 8   H + + 5   e - → M n 2 + + 4   H 2 O E ° = +   1,51   V

C l 2 + 2   e - → 2   C l - E ° = +   1,36   V

Passo 1

Por convenção, em eletroquímica nós sempre expressamos as semirreações de redução de forma a padronizar seu estudo. E pra gente verificar se uma determinada reação vai ocorrer, ou não, a gente avalia o potencial da célula, que nada mais é que o potencial da reação, caso ela viesse a ocorrer. Pra isso, tem uma formulinha, que é:

E ° c é l = E ° c a t - E ° a n o

Em palavras, o potencial da célula (da reação), vai ser o potencial do catodo, menos o potencial do anodo. Se o potencial da célula for positivo, a reação ocorre, é espontânea; sendo negativo, não ocorre, não é espontânea – ou precisa de energia elétrica pra ocorrer.

E, aqui, uma outra convenção precisa ficar clara:

Catodo é o eletrodo em que ocorre a semirreação de redução.

Anodo é o eletrodo em que ocorre a semirreação de oxidação.

Precisamos agora saber quem vai ser nosso catodo, e quem vai ser nosso anodo. Isso é a gente que define, de acordo com nosso interesse. Nesse caso, quem está definindo é o exercício, que deseja oxidar Mn2+ a MnO4- com o Cl2. Dessa forma, se a gente quer que o cloro oxide o manganês, o cloro vai ser o agente oxidante, o cloro vai se reduzir! Logo, a semirreação que envolve o cloro vai ser a semirreação que ocorre no catodo!

Como o manganês é o que a gente quer oxidar, ele é o agente redutor, logo vai se oxidar. Assim, a semirreação que envolve o manganês é a semirreação que ocorre no anodo.

Passo 2

Desse jeito, E ° c a t vai corresponder ao potencial da semirreação que envolve o cloro, ou seja, E ° c a t = +   1,36   V , e E ° a n o vai corresponder ao potencial da semirreação que envolve o manganês, ou seja, E ° a n o = +   1,51   V .

Jogamos os valores dos potenciais na fórmula:

E ° c é l = +   1,36   V - 1,51   V

E ° c é l = -   0,15   V

Como já discutido, o potencial negativo indica que a reação não é espontânea. Não espere que borbulhar gás cloro, Cl2 em solução contendo manganês, Mn2+ vai afzê-lo virar permanganato, MnO4-.

Resposta

O potencial da reação, E ° c é l , é negativo, então não ocorre a reação.

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