PUC-SP Verão 2013

Balanceamento da equação

Trabalhando em meio ácido, separamos as semirreações:

Redução: \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}+14\,\text{H}^++6\,e^- \to 2\,\text{Cr}^{3+}+7\,\text{H}_2\text{O}\)

Oxidação: \(\text{CH}_2\text{O}+\text{H}_2\text{O} \to \text{CO}_2+4\,\text{H}^++4\,e^-\)

Para igualar elétrons, multiplicamos a oxidação por 3 (12 e-) e a redução por 2 (12 e-). Somando e simplificando, obtemos:

\(2\,\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}+3\,\text{CH}_2\text{O}+16\,\text{H}^+ \;\to\; 4\,\text{Cr}^{3+}+3\,\text{CO}_2+14\,\text{H}_2\text{O}\)

Dividindo tudo por 2 para obter 1 mol de dicromato:

\(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}+1,5\,\text{CH}_2\text{O}+8\,\text{H}^+ \to 2\,\text{Cr}^{3+}+1,5\,\text{CO}_2+7\,\text{H}_2\text{O}\)

Análise das afirmações

I. No dicromato o cromo está no estado de oxidação +6 e é reduzido a +3; portanto, o íon age como agente oxidante. Verdadeira.

II. Da equação, 1 mol de \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\) oxida 1,5 mol de \(\text{CH}_2\text{O}\).

n(dicromato) disponível = 0,50 L × 0,20 mol L⁻¹ = 0,10 mol

n(\(\text{CH}_2\text{O}\)) que pode ser oxidado = 1,5 × 0,10 = 0,15 mol

m(\(\text{CH}_2\text{O}\)) = 0,15 mol × 30 g mol⁻¹ = 4,50 g. Portanto, a quantidade indicada é suficiente. Verdadeira.

III. Pela forma simplificada da reação, cada mol de \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\) consome 8 mol de \(\text{H}^+\). Verdadeira.

Conclusão: as três sentenças são verdadeiras ⇒ alternativa E.