PARTE 2 - EM EQUIPE (QUESTÕES 5 A 8)
Uma reação redox é realizada entre 50,0 mL de uma solução de permanganato de potássio (K M n O4) 0 , 1 0 0 mol / L e 100,0 mL de uma solução de ácido oxálico (H2 C2 O4) de concentração desconhecida. A equação balanceada da reação é:
2 MnO4^-+16 H^++5 C2 O4 ^2- 2 Mn^2++8 H2 O+10 CO2
(I) Determine a concentração da solução de ácido oxálico.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação redox entre permanganato de potássio (KMnO₄) e ácido oxálico (H₂C₂O₄). O que a gente precisa descobrir aqui é a concentração da solução de ácido oxálico que está reagindo. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria de reações de oxidação-redução, que envolvem cálculo de mols, relações molares da equação balanceada e fórmulas de concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de permanganato de potássio (KMnO₄) que temos na solução. A concentração da solução é de 0,100 mol/L e o volume usado é de 50,0 mL.
Lembre-se que:
Mols = Concentração times Volume (em litros) çã
Converter 50,0 mL para litros:
50,0 mL = 0,0500 L
Então:
Mols de KMnO4 = 0,100 , mol/L times 0,0500 , L = 0,00500 , mol

Passo 3

Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
2 MnO4^- + 16 H^+ + 5 C2 O4^2- 2 Mn^2+ + 8 H2 O + 10 CO2
A partir dessa equação, vemos que 2 mols de MnO₄⁻ reagem com 5 mols de C₂O₄²⁻. Isso significa que a relação molar entre MnO₄⁻ e C₂O₄²⁻ é de 2:5.

Passo 4

Vamos usar essa relação para encontrar a quantidade de mols de C₂O₄²⁻ necessária para reagir com os 0,00500 mols de KMnO₄ que temos.
Usando a proporção da equação balanceada:
5 , mols de C2O4^2-2 , mols de MnO4^- = x , mols de C2O4^2-0,00500 , mols de MnO4^-
Resolvendo para $ x $:
x

Passo 5

Sabemos que o ácido oxálico é H₂C₂O₄, que se dissocia completamente em íons H⁺ e C₂O₄²⁻. Portanto, a quantidade de mols de C₂O₄²⁻ é igual à quantidade de mols de H₂C₂O₄.
Então, temos 0,0125 mols de H₂C₂O₄.

Passo 6

Agora, vamos calcular a concentração da solução de ácido oxálico. A fórmula da concentração é:
Concentração = MolsVolume (em litros) çã
O volume da solução de ácido oxálico é de 100,0 mL, que é igual a 0,1000 L.
Então:
Concentração de H2C2O4 = 0,0125 , mol0,1000 , L = 0,125 , mol/L çã

Resposta

A concentração da solução de ácido oxálico é de 0,125 mol/L.

Exercícios relacionados