De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a
a) 2,0×10⁰ mol.
b) 2,0×10⁻³ mol.
c) 8,0×10⁻¹ mol.
d) 8,0×10⁻⁴ mol.
e) 5,0×10⁻³ mol.
a) 2,0×10⁰ mol.
b) 2,0×10⁻³ mol.
c) 8,0×10⁻¹ mol.
d) 8,0×10⁻⁴ mol.
e) 5,0×10⁻³ mol.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de estequiometria juntos! A questão pede para descobrir quantos moles de permanganato de potássio (KMnO₄) são necessários para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) que tem uma concentração de 0,1 mol/L. Vamos usar conceitos de molaridade, volume e a relação molar da reação para chegar na resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) que temos. A fórmula para isso é:
Temos uma concentração $ C = 0,1 , mol/L $ e um volume $ V = 20,0 , mL $. Mas precisamos converter o volume para litros:
Então:
Passo 3
Agora, precisamos saber qual é a relação entre os mols de H₂O₂ e KMnO₄ na reação. Para isso, vamos olhar para a equação balanceada da reação de permanganato de potássio com peróxido de hidrogênio em meio ácido:
Essa equação nos mostra que 2 mols de KMnO₄ reagem com 5 mols de H₂O₂. Portanto, a relação molar é $ \frac{2}{5} $.
Passo 4
Usando a relação molar, podemos calcular quantos mols de KMnO₄ são necessários para reagir com os 0,002 mol de H₂O₂ que temos:
Passo 5
Agora, vamos expressar esse valor em notação científica para facilitar a comparação com as alternativas:
Resposta
A quantidade de permanganato de potássio necessária é 8,0×10⁻⁴ mol, ou seja, a opção d).