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 :
  1. Cada molécula de pode oxidar 2 íons .
  2. 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 :
  1. Cada molécula de pode oxidar 2 íons .
  2. 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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