a) Faça a divisão de uma célula voltaica em suas semirreações, de maneira que a reação global seja Mn(s) + Cl2(g) MnCl2(aq).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa dividir a reação global de uma célula voltaica nas suas semirreações de oxidação e redução. O conteúdo que vamos usar aqui é de reações redox (oxidação e redução). Para isso, vamos precisar identificar quais substâncias estão se oxidando e quais estão se reduzindo na reação geral:
Mn(s) + Cl2(g) MnCl2(aq)

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os estados de oxidação de cada elemento na reação. Isso ajuda a ver quem está perdendo elétrons (oxidação) e quem está ganhando elétrons (redução).
  • Manganês (Mn): No Mn(s), o manganês está no estado de oxidação 0.
  • Cloro (Cl): No Cl2(g), cada átomo de cloro também está no estado de oxidação 0.
  • Na MnCl2(aq): O cloro geralmente tem estado de oxidação -1. Como temos 2 cloros, totaliza -2. Para balancear, o manganês deve estar em +2.
Então, temos:
  • Mn: de 0 para +2 (perdeu elétrons → oxidação)
  • Cl: de 0 para -1 (ganhou elétrons → redução)

Passo 3

Agora, vamos escrever as semirreações de oxidação e redução separadamente.
Oxidação (perda de elétrons):
O manganês está passando de Mn(s) para Mn²⁺. Isso significa que ele está perdendo elétrons. A semirreação fica:
Mn(s) Mn^2+(aq) + 2e^-
Aqui, o Mn sólido perde 2 elétrons para se tornar Mn²⁺.
Redução (ganho de elétrons):
O cloro está passando de Cl2(g) para Cl⁻. Cada molécula de cloro ganha 2 elétrons para formar 2 íons cloreto. A semirreação fica:
Cl2(g) + 2e^- 2Cl^-(aq)
Aqui, a molécula de Cl2 ganha 2 elétrons para formar 2 íons Cl⁻.

Passo 4

Por fim, vamos verificar se as semirreações estão balanceadas e combinar elas para chegar na reação global.
  • Oxidação:
    Mn(s) Mn^2+(aq) + 2e^-
  • Redução:
    Cl2(g) + 2e^- 2Cl^-(aq)
Os elétrons perdidos na oxidação (2e⁻) são iguais aos elétrons ganhos na redução, então podemos simplesmente somar as duas semirreações:
Mn(s) + Cl2(g) Mn^2+(aq) + 2Cl^-(aq)
Como MnCl2(aq) é formada pela combinação de Mn^2+ com 2 Cl⁻, a reação está correta.

Resposta

As semirreações da célula voltaica são:
Oxidação:
Mn(s) Mn^2+(aq) + 2e^-
Redução:
Cl2(g) + 2e^- 2Cl^-(aq)

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