FCM PB Medicina 2012/2

A determinação da concentração de permanganato de potássio, KMnO4, em uma solução que será usada como antídoto em envenenamento por fósforo, pode ser realizada  pela titulação com solução de oxalato de sódio, Na2C2O4, em meio ácido, de acordo com a reação química espontânea não balanceada:

MnO4(aq) + C2O4–2 (aq) + H+(aq) → Mn2+(aq) + H2O(ℓ) + CO2(g)

Após a análise e o correto balanceamento da reação química, analise as afirmativas e assinale a correta. 
a
A soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros da reação é igual a 40.
b
O número de oxidação do carbono no C2O4–2 e CO2 são respectivamente +6 e +4.
c
O manganês e o hidrogênio sofrem redução, pois seu número de oxidação diminui.
d
O potencial de redução padrão do íon permanganato é menor que o potencial de redução padrão do íon oxalato.
e
O íon permanganato atua como agente oxidante e o íon oxalato como agente redutor.
Ver resposta
Ver resposta
Resposta
E
Tempo médio
86 min

Resolução

Passo 1 – Determinar os números de oxidação (N.O.).

  • MnO4: O oxigênio é −2. Logo, Mn + 4(−2)=−1 ⇒ Mn = +7.
  • C2O42−: A soma deve ser −2. Com O = −2, temos 2 C + 4(−2)=−2 ⇒ 2C −8=−2 ⇒ 2C=+6 ⇒ C = +3.
  • Produtos: Mn2+ (Mn = +2); CO2 (O=−2, portanto C = +4); H2O (H = +1, O=−2).

Passo 2 – Identificar quem oxida e quem reduz.

  • Mn: +7 → +2 (diminui) ⇒ sofre redução ⇒ íon permanganato é agente oxidante.
  • C: +3 → +4 (aumenta) ⇒ sofre oxidação ⇒ íon oxalato é agente redutor.

Passo 3 – Balanceamento (método das semi-reações em meio ácido).

Semi-reação de redução (Mn):
\[ \mathrm{MnO_4^- \;\to\; Mn^{2+}} \]

  1. Balancear O com H2O: MnO4 → Mn2+ + 4 H2O
  2. Balancear H com H+: adicionar 8 H+ ao lado esquerdo.
  3. Balancear cargas com e: esquerda (+7) - 1 (carga) + 8(+1)=+7; direita +2. Diferença=5 e.
    \[ 8\,\mathrm{H^+}+\mathrm{MnO_4^-}+5\,\mathrm{e^-}\;\longrightarrow\;\mathrm{Mn^{2+}}+4\,\mathrm{H_2O} \]

Semi-reação de oxidação (C):
\[ \mathrm{C_2O_4^{2-}\;\to\; 2\,CO_2} \]

  1. O e H já balanceados.
  2. Balancear cargas: esquerda −2, direita 0. Precisamos de 2 e à direita:
    \[ \mathrm{C_2O_4^{2-}\;\longrightarrow\;2\,CO_2+2\,e^-} \]

Passo 4 – Igualar elétrons. Mínimo múltiplo comum entre 5 e 2 é 10. Multiplica-se a 1a semi-reação por 2 e a 2a por 5:

Redução: 16 H+ + 2 MnO4 + 10 e → 2 Mn2+ + 8 H2O

Oxidação: 5 C2O42− → 10 CO2 + 10 e

Passo 5 – Somar e cancelar.

2 MnO4 + 5 C2O42− + 16 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O

Passo 6 – Soma dos menores coeficientes inteiros: 2+5+16+2+10+8 = 43.

Passo 7 – Avaliação das alternativas.

  • A) Soma 40 — falso (é 43).
  • B) N.O. do C no oxalato é +3, não +6 — falso.
  • C) Apenas Mn reduz; H não muda (continua +1) — falso.
  • D) Para ocorrer reação espontânea, E°(permanganato) > E°(oxalato) — falso.
  • E) MnO4 (agente oxidante) e C2O42− (agente redutor) — verdadeiro.

Resposta: E

Dicas

expand_more
Compare os números de oxidação de Mn e C antes e depois da reação.
Lembre-se: quem diminui o N.O. é reduzido e atua como agente oxidante.
Faça o balanceamento pelo método das semi-reações para conferir os coeficientes.

Erros Comuns

expand_more
Assumir que o carbono do oxalato tem N.O. +6 em vez de +3.
Esquecer de multiplicar as semi-reações para igualar elétrons, obtendo coeficientes errados.
Confundir o papel de agente oxidante com o de agente redutor.
Revisão

Conceitos-chave

  • Oxidação: aumento do N.O.; a espécie perde elétrons.
  • Redução: diminuição do N.O.; a espécie ganha elétrons.
  • Agente oxidante: substância que se reduz e provoca a oxidação da outra.
  • Agente redutor: substância que se oxida e provoca a redução da outra.
  • Método das semi-reações para balanceamento em meio ácido: (1) balancear elementos exceto O e H; (2) O com H2O; (3) H com H+; (4) cargas com e; (5) igualar elétrons; (6) somar.
Transforme seus estudos com a AIO!
Estudantes como você estão acelerando suas aprovações usando nossa plataforma de IA + aprendizado ativo.
+25 pts
Aumento médio TRI
4x
Simulados mais rápidos
+50 mil
Estudantes
Tom
A AIO foi essencial na minha preparação porque me auxiliou a pular etapas e estudar aquilo que eu realmente precisava no momento. Eu gostava muito de ter uma ideia de qual era a minha nota TRI, pois com isso eu ficava por dentro se estava evoluindo ou não
Rejandson, vestibulando
Eu encontrei a melhor plataforma de estudos para o Enem do Brasil. A AIO é uma plataforma inovadora. Além de estudar com questões ela te dá a TRI assim que você termina.
Diana Bittencourt
Não conhecia a AIO em 2022, e em 2023 e o que eu posso dizer sem dúvidas é que foi uma das maiores surpresas no mundo dos estudos. Digo isso porque, por conta dos simulados reduzidos, fazer questões e simuladinhos todo dia virou um hábito gostoso e que me trouxe resultados no ENEM surpreendentes!
A AIO utiliza cookies para garantir uma melhor experiência. Ver política de privacidade
Aceitar