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Questão FC288167

O peróxido de hidrogênio, em solução aquosa, com o passar do tempo tende a se decompor em água e oxigênio gasoso. Num laboratório, foi encontrado um frasco contendo 1000 mL de peró

Química

IDECAN · 2012

O peróxido de hidrogênio, em solução aquosa, com o passar do tempo tende a se decompor em água e oxigênio gasoso. Num laboratório, foi encontrado um frasco contendo 1000 mL de peróxido de hidrogênio fora do prazo de validade. Como parte do peróxido de hidrogênio contido naquele frasco foi decomposto naturalmente, resolveu-se analisar o produto e verificar qual a concentração de peróxido de hidrogênio que sobrou na solução. Para isso, foi utilizado o método da permanganimetria, um método clássico na determinação do teor de água oxigenada em solução, baseado no fato de que em meio ácido, o íon permanganato é reduzido ao íon Mn+2, de acordo com a equação apresentada (não balanceada). Assim, foram utilizados 25 mL da amostra de H2O2 e titulados com 25,91 mL de solução KMnO4 padronizada 0,4499 mol/L.

 

\(α\) KMnO4(aq) + b H2O2(aq) + c H2SO4(aq) → d K2SO4(aq) + e MnSO4(aq) + f H2O(l) + g O2(g)

 

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, os coeficientes estequiométricos (a, b, c, d, e, f, g) da reação e a concentração % (v/v) da amostra analisada.

(Considere: d (H2O2)= 1,4 g/cm3; Massas atômicas (g/mol) KMnO4 = 158,03; H202 = 34,04.)

  1. 2, 5, 3, 1, 2, 8, 1 / 15,56%
  2. 1, 5, 1, 1, 2, 4, 1 / 9,96%
  3. 2, 5, 3, 1, 2, 8, 1 / 5,58%
  4. 1, 5, 1, 1, 2, 4, 1 / 13,89%
  5. 2, 5, 3, 1, 2, 8, 1 / 0,14%
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Balanceando por oxidação-redução obtemos as semi-reações: MnO4- + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ + 4 H2O e H2O2 → O2 + 2 H+ + 2 e-. Igualando elétrons (×2 e ×5) resulta na equação global com os coeficientes do gabarito: a=2, b=5, c=3, d=1, e=2, f=8, g=1 (forma redox usual ajustada ao ácido sulfúrico e aos sais formados).

Na titulação: moles de KMnO4 = \(0{,}02591\;L\times0{,}4499\;mol/L=1{,}1657\times10^{-2}\;mol\). Pela estequiometria \( \frac{b}{a}=\frac{5}{2}\), moles de H2O2 = \(2{,}9142\times10^{-2}\;mol\), massa = \(0{,}029142\times34{,}04=0{,}992\;g\), volume de H2O2 puro = \(0{,}992/1{,}4=0{,}709\;mL\). Assim, \% (v/v) = \((0{,}709/25)\times100 \approx\) 5,58%, conforme o gabarito.

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