4º E agora? Agora!.. Acertam-se os átomos e depois as cargas

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1 (Problemas diversos) REDOX 7.2. Considere a seguinte reacção de oxidação-redução: MnO 4 Ý + H2 O 2 Ý = Mn 2+ Ý + O 2 Escreva correctamente as duas semi-reacções e acerte a equação global. R: 1º Determinar números de oxidação Redução MnO 4 Ý + H2 O 2 Ý = Mn 2+ Ý + O 2 (+7)(-2) (+1)(-1) (+2) (0) Oxidação X + 4(-2) = -1 Atenção!... STOP!...Alto!... Peróxido X = +8 1 ( nestes casos especiais o número de oxidação de O= -1 ) X = +7 2º Transcrever as semi equações de oxidação e redução H 2 O 2 O 2 Semi-equação de oxidação MnO - 4 Mn 2+ Semi-equação de redução 3º Acertar Oxigénios e Hidrogénios [ Como nada foi pedido, acerto em meio ácido (H 2 O) para os oxigénios e (H + ) para os hidrogénios ] H 2 O 2 O 2 + H + ( Já tem oxigénio faltam os H ) MnO H + Mn 2+ + H 2 O ( na esq. falta H; na dir. O ) 4º E agora? Agora!.. Acertam-se os átomos e depois as cargas H 2 O 2 O H + MnO H + Mn H 2 O 5º Vamos lá então ao acerto das cargas ( ATENÇÃO - não esquecer que as cargas acertam-se com adição de electrões) H 2 O 2 O H + + 2e - MnO H + + 5e - Mn H 2 O

2 6º Quase!... Mas não está! Falta determinar o valor do mmc da adição do nº de electrões. Então vamos lá. mmc=10 ( X 5) H 2 O 2 O H + + 2e - (X 2) MnO H + + 5e - Mn H 2 O 5H 2 O O H e - + 2MnO H e - 2Mn H 2 O 5H 2 O 2 + 2MnO H + 5 O 2 + 2Mn H 2 O COMPROVAR SE ESTÁ CERTO 1º Cargas - 2e - + 6(cargas +) = 4(cargas +) 2º Átomos 16 H = 16 H ; 18 O = 18 O ; 2 Mn = 2 Mn NÃO HÁ DÚVIDA, ESTÁ CERTO!...

3 Mais uma Acerte a seguinte equação em meio ácido e identifique a espécie redutora e reduzida: H 2 O 2 (aq) + Fe 2+ (aq) Fe 3+ (aq) + H 2 O (l) R: 1º Determinar números de oxidação Oxidação H 2 O 2 (aq) + Fe 2+ (aq) Fe 3+ (aq) + H 2 O (l) (+1)(-1) (+2) (+3) (+1)(-2) Redução Atenção!... STOP!...Alto!...novamente Peróxido 2º Transcrever as semi equações de oxidação e redução Fe 2+ Fe 3+ Semi-equação de oxidação H 2 O 2 H 2 O (l) Semi-equação de redução 3º Acertar Oxigénios e Hidrogénios Fe 2+ Fe 3+ (não precisa porque não tem nos dois lados ) (depois de ter acertado O agora falta H) H 2 O 2 + H + H 2 O (l) + H 2 O (deste lado falta um oxigénio adicionase água) 4º E agora? Agora!.. Acertam-se os átomos e depois as cargas (x2) Fe 2+ Fe 3+ + e - (x1) H 2 O 2 + 2H + + 2e - 2H 2 O (l) 5º Os finalmente 2Fe 2+ 2Fe e - + H 2 O 2 + 2H + + 2e - 2H 2 O (l) 2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + + 2Fe H 2 O (l) QUANTO ÀS ESPÉCIES REDUTORAS Fe 2+ é a espécie redutora porque ao oxidar Fe 3+ reduz-se. Neste caso a espécie oxidada é Fe 3+ H 2 O 2 é a espécie oxidante porque ao reduzir H 2 O oxida-se. Neste caso a espécie reduzida é H 2 O COMPROVAR SE ESTÁ CERTO 2Fe 2+ + H 2 O 2 + 2H + + 2Fe H 2 O (l)

4 1º Cargas 6(cargas +) = 6(cargas +) 2º Átomos 2Fe = 2Fe 4H = 4 H ; 2 O = 2O NÃO HÁ DÚVIDA ESTÁ CERTO!... Mais outra 3. Determinar o números de oxidação e indicar a espécie oxidante e redutora 2 Pb SO 4 (s) + 2 H2O (l) Pb (s) + PbO 2 (s) + 2 SO 4 2- (aq) + 4H + (aq) O conjunto SO 4 = -2 é sabido do ácido sulfúrico. Para Pb X + (-2)=0 x=+2 Redução 2 Pb SO 4 (s) + 2 H 2 O (l) Pb (s) + PbO 2 (s) + 2 SO 4 2- (aq) + 4H + (aq) (+2)(+6)(-2) (+1)(-2) (0) (+4)(-2) (+6)(-2) (+1) Oxidação SO 4 2- X + 4(-2) = -2 X= +6 A espécie Pb em [Pb SO 4 (s) ] é simultaneamente oxidante e redutor (Nota dos docentes: ao processo de oxidação e redução simultânea chama-se dismutação) Pb SO 4 Pb Semi-equação de redução Pb SO 4 PbO 2 Semi-equação de oxidação

5 4. Á temperatura de 25ºC o ph de uma solução aquosa de piridina 0,1M é igual a 9. Sabendo que a reacção de ionização da primeira é dada por: C 5 H 5 N (aq) + H 2 O (l) C 5 H 5 NH - (aq) + OH - (aq) Calcule o valor da constante de basicidade da pirimidina, Justifique quaisquer aproximações que efectuar. R: C 5 H 5 N (aq) + H 2 O (l) C 5 H 5 NH - (aq) + OH - (aq) 0, ,1 X X X ph = - log [ H + ] a 25ºC a Kw = = - log [ H + ] Kw = [ H 3 O + ] [ OH - ] [ H + ] = 10-9 [ H 3 O + ] = [ H + ] ( como o valor das concentrações e igual temos: ) Kw = [ H + ] [ OH - ] = X X = / 10-9 ( dá-se a mesma base subtraem-se os expoentes) X = 10-5 Kb = [C 5 H 5 NH - ] eq) [OH - ] eq ( Em todas as concentrações o nº estequiométrico é 1) [C 5 H 5 N] (eq) Kb = [ X] eq). [X] eq / [0,1 - X] (eq) Kb = [10-5 ] eq). [10-5 ] eq / [0, ] (eq) Kb = / 0, Kb = / 0,1 ( aproximação de 0,0999 para 0,10) Kb = / 10-1 ( dá-se a mesma base somam-se os expoentes) Kb = 10-9 M

6 5. Considere a seguinte tabela de dados de Energia de Ionização, I, em kjmol 1, dos elementos P a T (que não representam símbolos químicos): ELEMENTO I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 P Q R S T Com base nestes valores indique: a)um elemento que dá origem a iões de carga +3. R: É o elemento T porque a grande diferença de energias de ionização verifica-se da 3ª para a 4ª, indicando a perda de 3 electrões. Portanto o ião originado é de +3 cargas: T 3+. b)o número de electrões de valência do elemento Q. R: De igual modo, para o elemento Q, a diferença de energias de ionização verifica-se da 2ª para a 3ª indicando a perda de 2 electrões logo o seu numero de valência é de 2 c)um elemento de transição. R: No elemento R verifica-se um aumento em todas as energias (com uma certa constante) pelo que o átomo deve ter muitos electrões (de valência) nas suas camadas orbitais. d)um elemento do grupo I da Tabela Periódica (metal alcalino). R: É o elemento S porque apresenta um valor de 1ª energia de ionização menor de todos.