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levou 21 s
Como pensou
A alternativa correta deve apresentar os produtos compatíveis com o meio de cada reação.
i. Oxidação de \mathrm{CrCl_3} com \mathrm{Br_2} em meio básico
O cromo passa de NOX +3 para +6, formando cromato, \mathrm{CrO_4^{2-}}. O bromo é reduzido de 0 para -1:
2\,\mathrm{CrCl_3}+3\,\mathrm{Br_2}+16\,\mathrm{KOH}
\rightarrow
2\,\mathrm{K_2CrO_4}+6\,\mathrm{KBr}+6\,\mathrm{KCl}+8\,\mathrm{H_2O}.
Assim, descartam-se A e E, que apresentam \mathrm{K_2CrO_3}.
ii. Oxidação de \mathrm{KNO_2} com \mathrm{KMnO_4} em meio ácido
O nitrito é oxidado a nitrato, com o nitrogênio passando de +3 para +5. O permanganato é reduzido a \mathrm{Mn^{2+}}, com o manganês passando de +7 para +2:
5\,\mathrm{KNO_2}+2\,\mathrm{KMnO_4}+3\,\mathrm{H_2SO_4}
\rightarrow
2\,\mathrm{MnSO_4}+\mathrm{K_2SO_4}+5\,\mathrm{KNO_3}+3\,\mathrm{H_2O}.
Não se espera a formação de \mathrm{MnO_2} e \mathrm{SO_2} nessas condições, eliminando C e D.
iii. Ação do cloro em água de cal a frio
O cloro sofre desproporcionamento: parte é reduzida a cloreto (-1) e parte é oxidada a hipoclorito (+1):
2\,\mathrm{Cl_2}+2\,\mathrm{Ca(OH)_2}
\rightarrow
\mathrm{Ca(ClO)_2}+\mathrm{CaCl_2}+2\,\mathrm{H_2O}.
As três equações corretas estão na alternativa B.
Resposta: B
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levou 15 s
Como pensou
A alternativa correta deve apresentar os produtos esperados para cada reação, nas condições indicadas.
i. Oxidação de \mathrm{CrCl_3} por \mathrm{Br_2} em meio básico
O cromo passa de NOX +3 para +6, formando o íon cromato, \mathrm{CrO_4^{2-}}. O bromo é reduzido de 0 para -1, formando brometo:
2\,\mathrm{CrCl_3}+3\,\mathrm{Br_2}+16\,\mathrm{KOH}
\rightarrow
2\,\mathrm{K_2CrO_4}+6\,\mathrm{KBr}+6\,\mathrm{KCl}+8\,\mathrm{H_2O}.
Logo, o produto correto é \mathrm{K_2CrO_4}, não \mathrm{K_2CrO_3}.
ii. Oxidação de \mathrm{KNO_2} por \mathrm{KMnO_4} em meio ácido
O nitrito é oxidado a nitrato: o nitrogênio passa de +3 para +5. Em meio ácido, o permanganato é reduzido a \mathrm{Mn^{2+}}, com o manganês passando de +7 para +2:
5\,\mathrm{KNO_2}+2\,\mathrm{KMnO_4}+3\,\mathrm{H_2SO_4}
\rightarrow
2\,\mathrm{MnSO_4}+\mathrm{K_2SO_4}+5\,\mathrm{KNO_3}+3\,\mathrm{H_2O}.
Portanto, a equação adequada apresenta \mathrm{MnSO_4}, sem formação de \mathrm{MnO_2} e \mathrm{SO_2}.
iii. Ação do cloro em água de cal a frio
Em meio básico e a frio, o cloro sofre desproporcionamento, formando cloreto e hipoclorito. Seu NOX passa de 0 para -1 e +1, respectivamente:
2\,\mathrm{Cl_2}+2\,\mathrm{Ca(OH)_2}
\rightarrow
\mathrm{Ca(ClO)_2}+\mathrm{CaCl_2}+2\,\mathrm{H_2O}.
A alternativa B é a única que apresenta corretamente as três reações.
Resposta: B
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levou 16 s
Como pensou
**Assessing chemical reaction feasibility**
I’m looking into whether it's chemically possible to have permanganate reduce to MnO2 in acidic conditions. The product I'm considering includes 2MnO2, K2SO4, and more. I see that sulfur is reduced from +6 in H2SO4 to +4 in SO2, while manganese goes from +7 to +4 and nitrite changes from +3 to +5. I'm balancing electron transfers too. After balancing, sulfur and manganese interactions seem consistent, confirming the redox balance!**Clarifying chemical processes**
I’m noting that permanganate reduces to Mn2+, not MnO2, and sulfate is just a spectator formed from sulfuric acid. If I consider lime cold, it gives a hypochlorite/chloride mixture, and I need to label the options carefully. Also, I have to be mindful of the expression for Ca(ClO)2 in table iii B. Balancing the atoms and explaining the redox rationale is crucial here. Now, let’s dive deeper into the chemical equations involved!
Na reação i, o Cr passa de +3 a +6, enquanto o Br passa de 0 a -1. Em meio básico, a equação possível é:
2\,\mathrm{CrCl_3}+3\,\mathrm{Br_2}+16\,\mathrm{KOH}
\longrightarrow
2\,\mathrm{K_2CrO_4}+6\,\mathrm{KBr}+6\,\mathrm{KCl}+8\,\mathrm{H_2O}.
Na reação ii, o nitrito é oxidado a nitrato, e o permanganato, em meio ácido, é reduzido a \mathrm{Mn^{2+}}, formando \mathrm{MnSO_4}:
5\,\mathrm{KNO_2}+2\,\mathrm{KMnO_4}+3\,\mathrm{H_2SO_4}
\longrightarrow
2\,\mathrm{MnSO_4}+\mathrm{K_2SO_4}+5\,\mathrm{KNO_3}+3\,\mathrm{H_2O}.
Na reação iii, o cloro reage com cal hidratada fria, formando cloreto e hipoclorito de cálcio:
2\,\mathrm{Cl_2}+2\,\mathrm{Ca(OH)_2}
\longrightarrow
\mathrm{Ca(ClO)_2}+\mathrm{CaCl_2}+2\,\mathrm{H_2O}.
As três equações aparecem juntas apenas na alternativa B.
Resposta: B
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levou 11 s
Como pensou
Vamos analisar cada reação:
i. CrCl₃ + Br₂ em meio básico: o Cr³⁺ é oxidado a cromato (CrO₄²⁻, Cr⁶⁺), e o Br₂ é reduzido a Br⁻. A equação correta é:
2 CrCl₃ + 3 Br₂ + 16 KOH → 2 K₂CrO₄ + 6 KBr + 6 KCl + 8 H₂O
(verificação: Cr perde 3e⁻ × 2 = 6e⁻; Br₂ ganha 2e⁻ × 3 = 6e⁻ ✓). A versão com "K₂CrO₃ + O₂" não faz sentido (cromato é o produto da oxidação em meio básico, e não há liberação de O₂).
ii. KNO₂ + KMnO₄ em meio ácido: em meio ácido, o permanganato é reduzido a Mn²⁺ (MnSO₄), e o nitrito é oxidado a nitrato:
5 KNO₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 5 KNO₃ + 3 H₂O
(verificação: N perde 2e⁻ × 5 = 10e⁻; Mn ganha 5e⁻ × 2 = 10e⁻ ✓). A formação de MnO₂ ocorre em meio neutro/básico, e a formação de SO₂ a partir de H₂SO₄ é absurda (o sulfato não é reduzido nessas condições).
iii. Cl₂ em água de cal a frio: forma-se a cal clorada (hipoclorito de cálcio e cloreto de cálcio), por desproporcionamento do cloro:
2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2 H₂O
A formação de Cl₂O não ocorre nessas condições.
A única alternativa cujas três equações são quimicamente corretas é a B.
Resposta: B
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levou 13 s
Como pensou
For reaction i, I'm balancing CrCl3 oxidized to chromate by Br2 in KOH, working out the KOH, water, and salt coefficients to satisfy K, O, and H balance. Then for reaction ii, I'm balancing the acidic reduction of permanganate by nitrite, checking the potassium count across products to confirm the equation works.
For reaction iii, cold dilute Cl2 with lime water forms calcium hypochlorite and calcium chloride plus water, which points to answer B.
Resposta: B. Os detalhes de cada reação seguem abaixo.
i. CrCl₃ + Br₂ em meio básico (KOH)
- Em meio básico, o Cr(III) é oxidado a cromato (CrO₄²⁻, Cr⁶⁺). O Br₂ é reduzido a Br⁻.
- O K₂CrO₃ (Cr⁴⁺) não é o produto esperado. Também não há liberação de O₂, que não é coerente com um processo em que o próprio Br₂ é o oxidante.
- Equação: 2 CrCl₃ + 3 Br₂ + 16 KOH → 2 K₂CrO₄ + 6 KBr + 6 KCl + 8 H₂O
- Conferência:
- Cr: 2 = 2
- K: 16 = 4 + 6 + 6
- O: 16 = 8 + 8
- H: 16 = 16
- Cl: 6 = 6
- Br: 6 = 6
- Elétrons: 2 Cr perdem 3 e⁻ cada (6 e⁻), e 3 Br₂ ganham 6 e⁻.
ii. KNO₂ + KMnO₄ em meio ácido (H₂SO₄)
- Em meio ácido, o permanganato é reduzido a Mn²⁺ (MnSO₄), e não a MnO₂, que é o produto típico em meio neutro ou básico.
- O nitrito (N³⁺) é oxidado a nitrato (N⁵⁺). Não há formação de SO₂, porque o sulfato não é reduzido nessas condições.
- Equação: 5 KNO₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 5 KNO₃ + 3 H₂O
- Conferência:
- K: 7 = 2 + 5
- S: 3 = 3
- O: 10 + 8 + 12 = 30 e 8 + 4 + 15 + 3 = 30
- H: 6 = 6
- Elétrons: 5 × 2 e⁻ = 2 × 5 e⁻.
iii. Cl₂ em água de cal a frio
- A frio ocorre desproporcionamento do cloro em hipoclorito e cloreto.
- O Cl₂O é o anidrido do ácido hipocloroso. Ele não se forma em meio básico.
- Equação: 2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2 H₂O
Essas três equações são exatamente as da alternativa B.
Resposta: B
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levou 10 s
Como pensou
I'm checking the chromium-bromine redox reaction, verifying that potassium, hydrogen, and oxygen balance on both sides, and confirming the electron transfer matches: chromium going from +3 to +6 loses 6 electrons total, matching the 6 electrons gained by the three bromine molecules.
Next I'm verifying the KNO2/KMnO4 reaction in acidic solution, confirming potassium, sulfur, oxygen, and hydrogen all balance, which points to manganese sulfate forming. Then checking the cold chlorine plus calcium hydroxide reaction, which correctly gives calcium hypochlorite and calcium chloride — confirming option B as the answer.
Resposta: B
Analisei cada reação quanto à possibilidade química e ao balanceamento.
i. CrCl₃ + Br₂ em meio básico (KOH)
Em meio básico, o Cr(III) é oxidado a cromato (CrO₄²⁻), em que o Cr tem Nox +6. O K₂CrO₃ não é o produto correto, o que elimina as alternativas A e E, que também trazem O₂ sem justificativa.
Equação: 2 CrCl₃ + 3 Br₂ + 16 KOH → 2 K₂CrO₄ + 6 KBr + 6 KCl + 8 H₂O
Conferindo o balanceamento:
- K: 16 = 4 + 6 + 6
- H: 16 = 16
- O: 16 = 8 + 8
- Elétrons: 2 Cr (+3 → +6) perdem 6 e⁻, e 3 Br₂ ganham 6 e⁻.
ii. KNO₂ + KMnO₄ em meio ácido (H₂SO₄)
Em meio ácido, o permanganato é reduzido a Mn²⁺, que forma MnSO₄. Não se forma MnO₂, que é típico de meio neutro ou fracamente básico. Também não se forma SO₂, pois o H₂SO₄ não é reduzido. Isso elimina as alternativas C e D.
Equação: 5 KNO₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 5 KNO₃ + 3 H₂O
Conferindo o balanceamento:
- K: 7 = 2 + 5
- S: 3 = 2 + 1
- O: 30 = 30
- H: 6 = 6
iii. Cl₂ + Ca(OH)₂ a frio
O cloro sofre desproporcionamento e forma hipoclorito e cloreto, que compõem o "cloreto de cal".
Equação: 2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2 H₂O
Essa equação está balanceada e é a correta. A formação de Cl₂O, que aparece em C, D e E, não ocorre nessas condições.
Somente a alternativa B traz as três reações corretas.
Resposta: B
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levou 32 s
Como pensou
The problem is in Portuguese about chemical reactions.
Checking which alternative contains only chemically possible reactions. The first reaction is the oxidation of CrCl₃ with Br₂ in basic medium. Chromium(III) should be oxidized to chromate(VI). I am balancing the equation.
The balanced equation is 2 CrCl₃ + 3 Br₂ + 16 KOH → 2 K₂CrO₄ + 6 KBr + 6 KCl + 8 H₂O. Options A and E are incorrect because they contain K₂CrO₃ and O₂. Options B, C, and D correctly show K₂CrO₄ without O₂.
The first reaction is confirmed balanced in options B, C, and D. Now checking the second reaction: the oxidation of KNO₂ with KMnO₄ in acidic medium. The standard equation is 2 KMnO₄ + 5 KNO₂ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + 5 KNO₃ + K₂SO₄ + 3 H₂O.
The second reaction is balanced in option B. Options A, C, and D are incorrect because they contain MnO₂ and SO₂ instead of the proper products.
Only option B is correct for both reactions i and ii. Now checking reaction iii: the action of Cl₂ on cold lime water produces bleaching powder, specifically Ca(ClO)₂ and CaCl₂.
Reaction iii is correct in options A and B. Options C, D, and E incorrectly show Cl₂O instead of bleaching powder. Only option B contains all three correct reactions.
A reação (i) corresponde à oxidação de \mathrm{Cr}^{3+} a cromato em meio básico. O balanceamento redox correto (cada \mathrm{Cr} perde 3 elétrons e cada \mathrm{Br}_2 ganha 2) é
2\,\mathrm{CrCl}_3 + 3\,\mathrm{Br}_2 + 16\,\mathrm{KOH} \rightarrow 2\,\mathrm{K}_2\mathrm{CrO}_4 + 6\,\mathrm{KBr} + 6\,\mathrm{KCl} + 8\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}.
Produtos como \mathrm{K}_2\mathrm{CrO}_3 ou \mathrm{O}_2 são quimicamente incorretos.
A reação (ii) é a oxidação clássica de nitrito por permanganato em meio ácido (\mathrm{MnO}_4^- é reduzido a \mathrm{Mn}^{2+}). A equação balanceada é
5\,\mathrm{KNO}_2 + 2\,\mathrm{KMnO}_4 + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 \rightarrow 2\,\mathrm{MnSO}_4 + \mathrm{K}_2\mathrm{SO}_4 + 5\,\mathrm{KNO}_3 + 3\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}.
A formação de \mathrm{MnO}_2 ou de \mathrm{SO}_2 não ocorre nessas condições.
A reação (iii) é a obtenção de água de cloro (hipoclorito de cálcio) a frio:
2\,\mathrm{Cl}_2 + 2\,\mathrm{Ca(OH)}_2 \rightarrow \mathrm{Ca(ClO)}_2 + \mathrm{CaCl}_2 + 2\,\mathrm{H}_2\mathrm{O}.
A produção de \mathrm{Cl}_2\mathrm{O} não corresponde ao processo descrito.
Somente a alternativa (B) apresenta as três equações corretas e balanceadas.
Resposta: B
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levou 37 s
Como pensou
Precisamos resolver a questão. Preciso analisar cada reação i, ii, iii e ver quais são quimicamente possíveis. A pergunta: "Assinale a alternativa que contém APENAS reações quimicamente possíveis." Cada alternativa lista três equações para i, ii, iii. Preciso verificar quais conjuntos são possíveis.
Vamos analisar cada item.
i. oxidação de CrCl3 com Br2 em meio básico (KOH).
CrCl3: Cr3+. Em meio básico, precipita Cr(OH)3? Mas com excesso de KOH, forma complexo? A equação dada: 2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> produtos. Precisamos balancear redox.
Cr3+ pode ser oxidado a Cr6+ (cromato, CrO4^2- ou dicromato? Em meio básico, CrO4^2-). Br2 em meio básico desproporciona? Br2 + 2 OH- -> Br- + BrO- + H2O, mas aqui Br2 atua como oxidante, sendo reduzido a Br-. Então Cr3+ oxida a Cr6+. O agente oxidante Br2 se reduz a Br-. Equação geral: Cr3+ + Br2 + OH- -> CrO4^2- + Br- + H2O. Balanceamento:
Oxidação: Cr3+ + 8 OH- -> CrO4^2- + 4 H2O + 3 e-? Vamos ver: Cr3+ (oxidação de +3 para +6, perde 3 e-). Em meio básico: Cr3+ + 8 OH- -> CrO4^2- + 4 H2O + 3e- (carga esquerda: 3+ -8 = -5; direita: -2 -0? Na verdade: CrO4^2- carga -2, 4 H2O neutro, 3e- carga -3, total -5. OK). Redução: Br2 + 2e- -> 2 Br-. Em meio básico não precisa H+? Br2 + 2e- -> 2Br-.
Multiplica oxidação por 2 e redução por 3: 2 Cr3+ + 16 OH- -> 2 CrO4^2- + 8 H2O + 6e-; 3 Br2 + 6e- -> 6 Br-. Soma: 2 Cr3+ + 16 OH- + 3 Br2 -> 2 CrO4^2- + 6 Br- + 8 H2O.
Agora incluir K+ e Cl-: 2 CrCl3 fornece 2 Cr3+ e 6 Cl-. 16 KOH fornece 16 K+ e 16 OH-. 3 Br2. Produtos: 2 K2CrO4? Precisamos de 4 K+ para 2 CrO4^2- (K2CrO4). Então 4 K+ dos 16 KOH. Restam 12 K+. 6 Br- -> 6 KBr usa 6 K+. 6 Cl- -> 6 KCl usa 6 K+. Total K+ = 4 + 6 + 6 = 16. OK. Água: 8 H2O. Então equação: 2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O. Mas as alternativas A e E têm 2 K2CrO3? A opção B, C, D têm 2 K2CrO4. A opção A/E têm 2 K2CrO3 (cromito? CrO3^2-? Cr6+? K2CrO3 seria Cr4+? Não, cromato é CrO4^2- com Cr6+. Cromito? K2CrO3? CrO3^2- seria Cr4+? Na verdade, CrO3^2- não é comum; CrO4^2- cromato. Então A e E estão erradas para i? Vamos ver: A: 2 K2CrO3 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O + O2. Isso inclui O2, mas o balanceamento redox não gerou O2. Além disso, K2CrO3 tem Cr6+? K2CrO3: 2(+1)+x+3(-2)=0 => x=+4. Cr4+ não é produto comum da oxidação de Cr3+ com Br2 em meio básico; oxidação vai até Cr6+. Também a equação A tem O2 como produto, o que não é típico. Então A e E parecem erradas. Precisamos verificar B, C, D para i: 2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O. Isso está balanceado? Vamos conferir átomos: Cr: 2 -> 2. Cl: 6 -> 6 (KCl). K: 16 -> 2*2 + 6 + 6 = 4+12=16. O: 16 -> 2*4 + 8 = 8+8=16. H: 16 -> 16 (8 H2O). Br: 6 -> 6. Cargas: neutro. Está balanceado. Então a equação correta para i é a que aparece em B, C, D. (A e E têm K2CrO3 e O2, erradas).
ii. oxidação de KNO2 com KMnO4 em meio ácido (H2SO4).
KNO2: NO2^- (N +3) pode ser oxidado a NO3^- (N +5). KMnO4 em meio ácido: MnO4^- (Mn +7) reduz a Mn2+ (Mn +2) em meio ácido forte. Mas nas alternativas aparecem produtos com MnO2 (Mn +4) ou MnSO4 (Mn +2). Vamos analisar.
Equação geral: NO2^- + MnO4^- + H+ -> NO3^- + Mn2+ + H2O. Balanceamento:
Oxidação: NO2^- + H2O -> NO3^- + 2 H+ + 2 e-? Verificar: N +3 -> +5, perde 2e-. NO2^- + H2O -> NO3^- + 2H+ + 2e-. Cargas: esquerda -1; direita -1 +2 -2 = -1? NO3^- (-1) + 2H+ (+2) + 2e- (-2) = -1. OK.
Redução: MnO4^- + 8 H+ + 5 e- -> Mn2+ + 4 H2O. Multiplica oxidação por 5 e redução por 2: 5 NO2^- + 5 H2O -> 5 NO3^- + 10 H+ + 10 e-; 2 MnO4^- + 16 H+ + 10 e- -> 2 Mn2+ + 8 H2O. Soma: 5 NO2^- + 2 MnO4^- + 6 H+ -> 5 NO3^- + 2 Mn2+ + 3 H2O. (10H+ -16H+ = -6H+? Wait: 10 H+ à direita, 16 H+ à esquerda, então 6 H+ à esquerda. Sim: 5 NO2^- + 2 MnO4^- + 6 H+ -> 5 NO3^- + 2 Mn2+ + 3 H2O.)
Agora incluir K+ e SO4^2-: KNO2 fornece 5 K+ e 5 NO2^-; KMnO4 fornece 2 K+ e 2 MnO4^-; H2SO4 fornece 6 H+ e 3 SO4^2-. Produtos: 5 KNO3 (5 K+, 5 NO3^-); 2 MnSO4 (2 Mn2+, 2 SO4^2-); K2SO4 (2 K+, 1 SO4^2-). Total K+: 5 + 2 = 7. Produtos K: 5 (KNO3) + 2 (K2SO4) = 7. SO4: 2 (MnSO4) + 1 (K2SO4) = 3. Água: 3 H2O. Então equação: 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 5 KNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O. Isso corresponde à opção B e E? Vejamos: B e E têm: 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 KNO3 + 3 H2O. Sim, B e E têm MnSO4. As opções A, C, D têm: 2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O? Vamos ver A/C/D: "2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O". Isso está errado: em meio ácido, KMnO4 reduz a Mn2+ (MnSO4), não a MnO2, a menos que o meio não seja suficientemente ácido? Mas o enunciado diz meio ácido (H2SO4). Além disso, produz SO2? Oxidação de NO2^- com MnO4^- não gera SO2; o enxofre está como sulfato. A equação com MnO2 e SO2 não balanceia? Vamos ver: 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O. Vamos checar redox: Mn +7 -> +4, ganha 3e- por Mn, 2 Mn = 6e-. N +3 -> +5, perde 2e- por N, 5 N = 10e-. Não está balanceado (6 vs 10). Também S +6 -> +4 (SO2) seria redução, mas o S no H2SO4 é +6 e não muda? Na verdade, se formar SO2, S é reduzido, o que não faz sentido porque o MnO4^- é o oxidante e o NO2^- é o redutor; o sulfato não deve ser reduzido. Então equações com SO2 estão erradas. Portanto ii correta é a que tem MnSO4 (opções B e E). As opções A, C, D têm MnO2 e SO2, erradas.
iii. ação do Cl2 em água de cal (Ca(OH)2) a frio.
Água de cal é Ca(OH)2. Cl2 em meio básico a frio desproporciona formando cloreto e hipoclorito (água sanitária): Cl2 + 2 OH- -> Cl- + ClO- + H2O. Com Ca(OH)2, forma Ca(ClO)2 (hipoclorito de cálcio) e CaCl2. A equação típica: 2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O. Vamos ver as alternativas:
(A) iii: 2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O. (Correto)
(B) iii: 2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O. (Correto)
(C) iii: 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O. (Errado; Cl2O é anidrido hipocloroso, não formado em meio básico; além disso, balanceamento? 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O: Ca:1, O:2? Ca(OH)2 tem 2 O, H2O 1 O, Cl2O 1 O, total 2. Cl: 4 à esquerda, CaCl2 (2) + Cl2O (2) =4. H:2 à esquerda, H2O 2. Está balanceado, mas quimicamente? Cl2O não é produto da reação de Cl2 com água de cal a frio; forma hipoclorito. Cl2O é obtido pela passagem de Cl2 sobre óxido de mercúrio ou com carbonato de sódio? Na verdade, Cl2O é anidrido hipocloroso, mas em água de cal forma hipoclorito de cálcio. Então C iii errada.)
(D) iii: 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O. (Mesma de C? D iii é 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O? Sim, D iii tem 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O. Errada.)
(E) iii: 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O. (Errada.)
Então iii correta é a que tem Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O, que aparece em A e B. Mas A tem i errada (K2CrO3 + O2) e ii errada (MnO2 + SO2). B tem i correta, ii correta (MnSO4) e iii correta (Ca(ClO)2). Portanto a alternativa correta é B.
Vamos confirmar a alternativa B:
i. 2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O. (Balanceada e possível)
ii. 5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 KNO3 + 3 H2O. (Balanceada e possível)
iii. 2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O. (Balanceada e possível)
Portanto B.
Preciso fornecer explicação em português e terminar com "Resposta: B".
Vou elaborar uma explicação concisa: analisar cada reação, mostrar que i é redox com Cr3+ -> Cr6+ (cromato) e Br2 -> Br-, balanceada em B/C/D; ii é redox NO2- -> NO3- e MnO4- -> Mn2+ em meio ácido, produzindo MnSO4; iii é desproporcionamento de Cl2 em meio básico, formando hipoclorito e cloreto. Alternativas A e E têm K2CrO3 e O2 (incorretas); A, C, D têm MnO2 e SO2 (incorretas); C, D, E têm Cl2O (incorreto). B é a única com todas corretas.
Vou verificar se há algum detalhe: A opção E tem i: 2 K2CrO3 + ... + O2, ii: 2 MnSO4 (correta), iii: 2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O (errada). Então E errada. B é a única correta.
Resposta: B.
Vamos analisar cada reação separadamente.
i. Oxidação de CrCl₃ com Br₂ em meio básico (KOH)
O Cr³⁺ é oxidado a Cr⁶⁺, formando cromato (CrO₄²⁻). O Br₂ atua como oxidante e é reduzido a Br⁻. A equação balanceada é:
2 CrCl₃ + 3 Br₂ + 16 KOH → 2 K₂CrO₄ + 6 KBr + 6 KCl + 8 H₂O
As alternativas A e E apresentam K₂CrO₃ e O₂ como produtos, o que está incorreto (o cromo não para em +4 e não há desprendimento de O₂ nesse processo).
ii. Oxidação de KNO₂ com KMnO₄ em meio ácido (H₂SO₄)
O NO₂⁻ (N = +3) é oxidado a NO₃⁻ (N = +5). Em meio ácido forte, o MnO₄⁻ (Mn = +7) é reduzido a Mn²⁺, que em presença de sulfato forma MnSO₄. A equação balanceada é:
5 KNO₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 5 KNO₃ + 3 H₂O
As alternativas A, C e D apresentam MnO₂ e SO₂, o que não ocorre: o manganês vai a Mn²⁺ e o enxofre do sulfato não é reduzido a SO₂.
iii. Ação do Cl₂ em água de cal (Ca(OH)₂) a frio
O Cl₂ desproporciona em meio básico, formando cloreto e hipoclorito. Com Ca(OH)₂, origina hipoclorito de cálcio e cloreto de cálcio:
2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2 H₂O
As alternativas C, D e E trazem Cl₂O como produto, o que não corresponde à reação em meio básico.
A única alternativa que contém as três equações correta e quimicamente possíveis é a B.
Resposta: B
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Como pensou
**Analyzing Chemistry Exam Question**
I'm currently dissecting an IME chemistry exam question, focusing on understanding the proposed reactions, specifically the oxidation of CrCl₃ with Br₂ in a basic medium. The next step involves examining the provided reaction scheme in its entirety.
**Confirming Reaction Validity**
I've now confirmed the chemical possibility of the first reaction, the oxidation of $\text{CrCl}_3$ by $\text{Br}_2$ in a basic medium. My analysis shows it's a valid chemical transformation.
**Balancing Reaction Two**
I've now balanced the redox reaction between $\text{KNO}_2$ and $\text{KMnO}_4$ in an acidic medium. The permanganate ion is reduced to $\text{Mn}^{2+}$, and nitrite is oxidized to nitrate, yielding the correct stoichiometry.
**Evaluating Reaction Options**
I'm now scrutinizing the options for the second reaction, identifying that options C and D present chemically invalid outcomes for the reduction product and byproduct. This allows me to eliminate them definitively.
**Confirming Reaction B**
I have now confirmed the validity of reaction (i) in option B, as the oxidation of $\text{CrCl}_3$ by $\text{Br}_2$ in a basic medium is chemically plausible. The balanced equation aligns with oxidation-reduction principles and atom conservation.
Para determinar a alternativa correta, analisamos cada uma das reações químicas descritas:
-
Reação i: Oxidação de \text{CrCl}_3 com \text{Br}_2 em meio básico (\text{KOH})
- O cromo no estado de oxidação +3 (\text{Cr}^{3+}) é oxidado a cromato (\text{CrO}_4^{2-}, nox +6):
\text{Cr}^{3+} + 8\,\text{OH}^- \longrightarrow \text{CrO}_4^{2-} + 4\,\text{H}_2\text{O} + 3\,e^-
- O bromo (\text{Br}_2) sofre redução a brometo (\text{Br}^-):
\text{Br}_2 + 2\,e^- \longrightarrow 2\,\text{Br}^-
- Multiplicando a primeira semi-reação por 2 e a segunda por 3, e adicionando os contra-íons (\text{K}^+ e \text{Cl}^-), obtém-se a equação balanceada:
2\,\text{CrCl}_3 + 3\,\text{Br}_2 + 16\,\text{KOH} \longrightarrow 2\,\text{K}_2\text{CrO}_4 + 6\,\text{KBr} + 6\,\text{KCl} + 8\,\text{H}_2\text{O}
-
Reação ii: Oxidação de \text{KNO}_2 com \text{KMnO}_4 em meio ácido (\text{H}_2\text{SO}_4)
- Em meio ácido, o permanganato (\text{MnO}_4^-, nox +7) é reduzido a íon manganês(II) (\text{Mn}^{2+}):
\text{MnO}_4^- + 8\,\text{H}^+ + 5\,e^- \longrightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\,\text{H}_2\text{O}
- O nitrito (\text{NO}_2^-, nox +3) é oxidado a nitrato (\text{NO}_3^-, nox +5):
\text{NO}_2^- + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{NO}_3^- + 2\,\text{H}^+ + 2\,e^-
- Combinando as semi-reações e adicionando os contra-íons (\text{K}^+ e \text{SO}_4^{2-}), temos:
5\,\text{KNO}_2 + 2\,\text{KMnO}_4 + 3\,\text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow 2\,\text{MnSO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 5\,\text{KNO}_3 + 3\,\text{H}_2\text{O}
-
Reação iii: Ação do \text{Cl}_2 em água de cal (\text{Ca(OH)}_2) a frio
- O gás cloro sofre auto-oxirredução (dismutação) em meio alcalino a frio, formando cloreto (\text{Cl}^-) e hipoclorito (\text{ClO}^-):
2\,\text{Cl}_2 + 2\,\text{Ca(OH)}_2 \longrightarrow \text{Ca(ClO)}_2 + \text{CaCl}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}
Todas as três equações estão corretamente representadas e balanceadas na alternativa (B).
Resposta: B
