Descreva por meio de equações químicas balanceadas as reações de obtenção de
e
usando
como agente oxidante e explique por que esses processos são termodinamicamente possiveis.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para a gente escrever as equações químicas balanceadas para obter o
e o
usando
como agente oxidante. Além disso, precisamos explicar por que essas reações são termodinamicamente possíveis. Para isso, vamos usar conceitos de reações de oxidação-redução (redox) e entender como balancear essas equações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa usar
como agente oxidante. Em uma reação redox, o agente oxidante é a espécie que ganha elétrons (reduz) e, consequentemente, oxida outra espécie (perde elétrons). Aqui,
vai oxidar o brometo (
) e o iodeto (
), convertendo-os em
e
, respectivamente.
Passo 3
Vamos começar balanceando a reação para a obtenção de
. A equação inicial é:
Agora, identificamos os estados de oxidação:
- O Cl na
está em 0 e vai para -1 na . - O Br no
está em -1 e vai para 0 na .
Isso mostra que o Cl está sendo reduzido e o Br está sendo oxidado. Para balancear, precisamos igualar o número de elétrons transferidos.
Passo 4
Balanceando a reação de
:
- Cada molécula de
pode oxidar 2 íons . - Então, temos:
Agora a equação está balanceada, com igual número de átomos de cada elemento e cargas balanceadas.
Passo 5
Agora, vamos fazer o mesmo para a obtenção de
. A equação inicial é:
Identificando os estados de oxidação:
- O Cl na
está em 0 e vai para -1 na . - O I no
está em -1 e vai para 0 na .
O Cl está sendo reduzido e o I está sendo oxidado.
Passo 6
Balanceando a reação de
:
- Cada molécula de
pode oxidar 2 íons . - Portanto, a reação balanceada fica:
Agora, a equação está balanceada com igual quantidade de átomos e cargas de ambos os lados.
Passo 7
Para explicar por que essas reações são termodinamicamente possíveis, vamos considerar os potenciais de redução padrão das substâncias envolvidas. O
tem um potencial de redução maior do que o
e o
. Isso significa que o
é mais forte como agente oxidante, capaz de oxidar o
e o
, permitindo que as reações ocorram de forma espontânea.
Resposta
As equações químicas balanceadas são:
e
Essas reações são termodinamicamente possíveis porque o
tem um potencial de redução maior, atuando como agente oxidante forte suficiente para oxidar
e
.
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