PARTE 2 - EM EQUIPE (QUESTÕES 5 A 8)
Uma reação redox é realizada entre
de uma solução de permanganato de potássio
e 100,0 mL de uma solução de ácido oxálico
de concentração desconhecida. A equação balanceada da reação é:
(I) Determine a concentração da solução de ácido oxálico.
Uma reação redox é realizada entre
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:
Converter 50,0 mL para litros:
Então:
Passo 3
Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
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:
Resolvendo para $ 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:
O volume da solução de ácido oxálico é de 100,0 mL, que é igual a 0,1000 L.
Então:
Resposta
A concentração da solução de ácido oxálico é de 0,125 mol/L.