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 15.1 - Ex. 87
Use as seguintes semirreações de redução e seus potenciais para determinar se o gás cloro oxida o Mn2+ para formar o íon permanganato em uma solução ácida.
Passo 1
Por convenção, em eletroquímica nós sempre expressamos as semirreações de redução de forma a padronizar seu estudo. E pra gente verificar se uma determinada reação vai ocorrer, ou não, a gente avalia o potencial da célula, que nada mais é que o potencial da reação, caso ela viesse a ocorrer. Pra isso, tem uma formulinha, que é:
Em palavras, o potencial da célula (da reação), vai ser o potencial do catodo, menos o potencial do anodo. Se o potencial da célula for positivo, a reação ocorre, é espontânea; sendo negativo, não ocorre, não é espontânea – ou precisa de energia elétrica pra ocorrer.
E, aqui, uma outra convenção precisa ficar clara:
Catodo é o eletrodo em que ocorre a semirreação de redução.
Anodo é o eletrodo em que ocorre a semirreação de oxidação.
Precisamos agora saber quem vai ser nosso catodo, e quem vai ser nosso anodo. Isso é a gente que define, de acordo com nosso interesse. Nesse caso, quem está definindo é o exercício, que deseja oxidar Mn2+ a MnO4- com o Cl2. Dessa forma, se a gente quer que o cloro oxide o manganês, o cloro vai ser o agente oxidante, o cloro vai se reduzir! Logo, a semirreação que envolve o cloro vai ser a semirreação que ocorre no catodo!
Como o manganês é o que a gente quer oxidar, ele é o agente redutor, logo vai se oxidar. Assim, a semirreação que envolve o manganês é a semirreação que ocorre no anodo.
Passo 2
Desse jeito, vai corresponder ao potencial da semirreação que envolve o cloro, ou seja, , e vai corresponder ao potencial da semirreação que envolve o manganês, ou seja, .
Jogamos os valores dos potenciais na fórmula:
Como já discutido, o potencial negativo indica que a reação não é espontânea. Não espere que borbulhar gás cloro, Cl2 em solução contendo manganês, Mn2+ vai afzê-lo virar permanganato, MnO4-.
Resposta
O potencial da reação, , é negativo, então não ocorre a reação.