Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.L - Ex. 23
Os íons tiossulfato se "desproporcionam" em solução ácida para dar enxofre sólido e o íon hidrogenosulfito :
(a) A reação de desproporcionação é um tipo de reação de oxidação-redução. Que espécie se oxidou e que espécie se reduziu? (b) Se de , em massa, são obtidos na reação, que massa de está presente na amostra original, considerando que a reação foi completa? A densidade da solução de é de .
Passo 1
a) A reação desproporcional do tiossulfato ao íon sulfito de hidrogênio e ao enxofre é a seguinte.
A reação com os nox dos elementos está logo abaixo.
O enxofre no tiossulfato está com estado de oxidação . No sulfito de hidrogênio, o enxofre está com estado de oxidação . Na forma elementar, o estado de oxidação do enxofre é . Portanto, há um aumento no estado de oxidação do enxofre de para no e uma diminuição no estado de oxidação de para no . Portanto, o enxofre no íon é simultaneamente oxidado e reduzido.
Passo 2
b) Queremos a massa de que estava presente na amostra original. Temos que de íons sulfito de hidrogênio em massa estão presentes em de solução com densidade . Sabemos que a densidade é a massa da solução dividida pelo volume da solução . A expressão para a densidade é a seguinte.
Reorganize a expressão para calcular a massa da solução.
Agora, substitua , , para encontrar a massa da solução. sabemos que .
Como a massa de é da massa da solução, podemos encontrar a massa de .
Com a massa de e sua massa molar , calculamos o seu número de mol.
Passo 3
Temos que a relação estequiométrica entre e é a seguinte.
Com isso achamos o número de moles de correspondente ao de uso a relação acima.
Portanto, o número de mols de íons é .
Calculando a massa de íons , sabendo que a massa molar do íon sulfito é .
Portanto, a massa do íon sulfito é .
Resposta
a) O enxofre no íon é simultaneamente oxidado e reduzido.
b)