Para a titulação de 100 mL de uma solução de 0,0200 mol / L de MnO4 ^-em 0,5 mol / L de H2 SO4 com uma solução de 0,100 mol / L de Fe^2+, responda:
Quais as semirreações e a reação global?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a titulação de uma solução de íons permanganato ( MnO4^-) em meio ácido com uma solução de íons ferroso ( Fe^2+). O conteúdo da matéria envolve reações de oxidação e redução, também conhecidas como reações de oxirredução. Para resolver isso, vamos precisar identificar as semirreações de redução e oxidação e, depois, combiná-las para obter a reação global.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar qual espécie está sendo reduzida e qual está sendo oxidada. O permanganato ( MnO4^-) geralmente atua como agente oxidante, o que significa que ele vai ser reduzido. Já o ferro(II) ( Fe^2+) vai ser oxidado.

Passo 3

Vamos começar escrevendo a semirreação de redução do permanganato em meio ácido. Em ácido sulfúrico ( H2SO4), o permanganato é reduzido a íons manganês(II) ( Mn^2+):
MnO4^- + 8H^+ + 5e^- Mn^2+ + 4H2O
Aqui, adicionamos prótons ( H^+) e elétrons ( e^-) para balancear a reação.

Passo 4

Agora, vamos escrever a semirreação de oxidação do ferro(II) para ferro(III). O $ \mathrm{Fe}^{2+} $ perde um elétron para se tornar $ \mathrm{Fe}^{3+} $:
Fe^2+

Passo 5

Para combinar as duas semirreacções, precisamos igualar o número de elétrons transferidos. Na semirreação do permanganato, são 5 elétrons, e na do ferro, é 1 elétron. Então, multiplicamos a semirreação do ferro por 5:
5Fe^2+ 5Fe^3+ + 5e^-

Passo 6

Agora, somamos as duas semirreacções:
MnO4^- + 8H^+ + 5e^- + 5Fe^2+ Mn^2+ + 4H2O + 5Fe^3+ + 5e^-
Os elétrons se cancelam, ficando a reação global:
MnO4^- + 8H^+ + 5Fe^2+ Mn^2+ + 4H2O + 5Fe^3+

Resposta

As semirreacções são:
Redução:
MnO4^- + 8H^+ + 5e^- Mn^2+ + 4H2O
Oxidação:
Fe^2+ Fe^3+ + e^-
E a reação global é:
MnO4^- + 8H^+ + 5Fe^2+ Mn^2+ + 4H2O + 5Fe^3+

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