Desenvolva a reação redox entre o ozônio e o íon permanganato.

Passo 1

Vamos resolver a reação redox entre o ozônio (O₃) e o íon permanganato (MnO₄⁻). Para isso, precisamos usar conceitos de oxidação e redução, além do método de balanceamento de equações redox em meio ácido.

Passo 2

Primeiro, identificamos os estados de oxidação dos elementos que estão mudando. No MnO₄⁻, o manganês (Mn) tem estado de oxidação +7, e no produto final, geralmente Mn²⁺, o Mn passa para +2. Isso mostra que o Mn está sendo reduzido. Já no O₃, o oxigênio está com estado de oxidação 0, e no H₂O, o oxigênio está -2, indicando que o O está sendo oxidado.

Passo 3

Agora, escrevemos as duas semi-reações separadamente. Para a redução do permanganato:
MnO4^- Mn^2+
E para a oxidação do ozônio:
O3 H2O

Passo 4

Balanceamos cada semi-reação. Começamos com a redução do permanganato. Balanceamos os átomos de Mn e O:
MnO4^- Mn^2+ + 4H2O
Adicionamos H⁺ e elétrons para balancear a carga:
MnO4^- + 8H^+ + 5e^- Mn^2+ + 4H2O

Passo 5

Agora, balanceamos a semi-reação de oxidação do ozônio. Primeiro, balanceamos os átomos de O:
O3 3O^2-
Como estamos em meio ácido, adicionamos H⁺ e eletrões:
O3 + 6H^+ + 6e^- 3H2O

Passo 6

Ajustamos o número de elétrons para que as duas semi-reações se cancelem. Multiplicamos a primeira semi-reação por 6 e a segunda por 5:
6MnO4^- + 48H^+ + 30e^- 6Mn^2+ + 24H2O
5O3 + 30H^+ + 30e^- 15H2O

Passo 7

Somamos as duas semi-reações:
6MnO4^- + 5O3 + 48H^+ 6Mn^2+ + 15H2O + 24H2O
Simplificamos os coeficientes:
6MnO4^- + 5O3 + 48H^+ 6Mn^2+ + 39H2O

Resposta

A reação redox balanceada entre o ozônio e o íon permanganato em meio ácido é:
6MnO4^- + 5O3 + 48H^+ 6Mn^2+ + 39H2O

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