As equações químicas parciais abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento em meio ácido e em meio básico dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(d)
(d)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa equação de oxirredução que envolve o óxido de ferro (Fe₃O₄) e o permanganato (MnO₄⁻). A matéria aqui é Química, especificamente sobre reações de oxidação e redução em meios ácido e básico. Para resolver, vamos precisar identificar quais elementos estão sendo oxidados e reduzidos, balancear a equação usando o método de oxirredução e indicar os agentes oxidante e redutor.
Passo 2
Primeiro, vamos separar a reação em duas partes: a que ocorre a oxidação e a que ocorre a redução. Para isso, precisamos identificar os estados de oxidação de cada elemento nos reagentes e produtos.
Passo 3
Analisando Fe₃O₄:
- O oxigênio geralmente tem estado de oxidação -2.
- Há 4 oxigênios: total de -8.
- Como a molécula é neutra, os 3 ferros precisam totalizar +8.
- Então, cada Fe tem +8/3 ≈ +2.67 (mas geralmente consideramos que Fe₃O₄ é composto de Fe²⁺ e Fe³⁺).
Analisando MnO₄⁻:
- O oxigênio é -2, totalizando -8 para 4 oxigênios.
- A carga total é -1, então o Mn deve estar +7.
Nos produtos, Fe₂O₃:
- Oxigênio -2, totalizando -6 para 3 oxigênios.
- Os 2 ferros precisam totalizar +6, ou seja, cada Fe está +3.
E MnO₂:
- Oxigênio -2, totalizando -4.
- O Mn está +4.
Passo 4
Agora, identificamos as mudanças nos estados de oxidação:
- O Fe passa de aproximadamente +2.67 para +3: aumenta de estado, ou seja, é oxidado.
- O Mn passa de +7 para +4: diminui de estado, ou seja, é reduzido.
Passo 5
Com isso:
- Elemento que sofre oxidação: Ferro (Fe).
- Elemento que sofre redução: Manganês (Mn).
- Agente oxidante: Permanganato (MnO₄⁻), que causa a oxidação do Fe.
- Agente redutor: Óxido de ferro (Fe₃O₄), que causa a redução do Mn.
Passo 6
Agora, vamos balancear a equação em meio ácido e básico usando o método de oxirredução.
Em meio ácido:
-
Escrevemos as semirreações:
- Oxidação: Fe₃O₄ → Fe₂O₃
- Redução: MnO₄⁻ → MnO₂
-
Balanceamos os átomos que mudam de oxidação.
-
Balanceamos o oxigênio adicionando H₂O.
-
Balanceamos o hidrogênio adicionando H⁺.
-
Balanceamos as cargas adicionando elétrons.
-
Igualamos o número de elétrons nas duas semirreações e somamos.
Resultado balanceado em meio ácido:
Em meio básico:
- Partimos da equação balanceada em meio ácido.
- Adicionamos OH⁻ para neutralizar os H⁺.
- Simplificamos a equação resultante.
Resultado balanceado em meio básico:
Simplificando:
Resposta
A equação balanceada em meio ácido é:
Em meio básico:
Elemento que sofre oxidação: Ferro (Fe)
Elemento que sofre redução: Manganês (Mn)
Agente oxidante: Permanganato (MnO₄⁻)
Agente redutor: Óxido de ferro (Fe₃O₄)
Elemento que sofre redução: Manganês (Mn)
Agente oxidante: Permanganato (MnO₄⁻)
Agente redutor: Óxido de ferro (Fe₃O₄)
Exercícios relacionados
Escreva as fórmulas dos seguintes complexos: Nitrato de hexamincromo(III)
As equações químicas parciais abaixo representam reações de oxirredução. Faça o balanceamento em meio ácido e em meio básico dessas equações usando o método de oxirredução. Indique o elemento que sofre oxidação, o elemento que sofre redução, o agente oxidante e o agente redutor.
(e)
(e)
CsI é muito menos solúvel em água do que o CsF; e LiF é muito menos solúvel é água que o LiI. Explique porque, baseado nos conceitos de dureza e moleza.
Determine a valência secundária da espécie metálica nos seguintes complexos: