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.

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:
Número de mols (n) = Concentração (C) times Volume (V) úçã
Temos uma concentração $ C = 0,1 , mol/L $ e um volume $ V = 20,0 , mL $. Mas precisamos converter o volume para litros:
C = 0,1 , mol/L
Então:
V = 20,0 , mL

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:
2 , KMnO4 + 5 , H2O2 + 6 , H^+ 2 , Mn^2+ + 5 , O2 + 8 , H2O
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:
n(KMnO4) = 25 times n(H2O2) = 25 times 0,002 , mol = 0,0008 , mol

Passo 5

Agora, vamos expressar esse valor em notação científica para facilitar a comparação com as alternativas:
0,0008 , mol = 8,0 times 10^-4 , mol

Resposta

A quantidade de permanganato de potássio necessária é 8,0×10⁻⁴ mol, ou seja, a opção d).

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