PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 33 do IME 2027

Prova objetiva · Química

Considere as seguintes reações:

i. oxidação de \ce{CrCl3} com \ce{Br2} em meio básico (\ce{KOH}).
ii. oxidação de \ce{KNO2} com \ce{KMnO4} em meio ácido (\ce{H2SO4}).
iii. ação do \ce{Cl2} em água de cal (\ce{Ca(OH)2}) a frio.

Assinale a alternativa que contém APENAS reações quimicamente possíveis.

  1. A
    i. \ce{2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO3 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O + O2}
    ii. \ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O}
    iii. \ce{2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O}
  2. B
    i. \ce{2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O}
    ii. \ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 KNO3 + 3 H2O}
    iii. \ce{2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O}
  3. C
    i. \ce{2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O}
    ii. \ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O}
    iii. \ce{2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O}
  4. D
    i. \ce{2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO4 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O}
    ii. \ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnO2 + K2SO4 + 5 KNO3 + 2 SO2 + 3 H2O}
    iii. \ce{2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O}
  5. E
    i. \ce{2 CrCl3 + 3 Br2 + 16 KOH -> 2 K2CrO3 + 6 KBr + 6 KCl + 8 H2O + O2}
    ii. \ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 KNO3 + 3 H2O}
    iii. \ce{2 Cl2 + Ca(OH)2 -> CaCl2 + Cl2O + H2O}
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Em cada reação, confira o produto esperado, os NOx e o balanço.

i. Em meio básico, o \ce{Cr^{3+}} é oxidado a cromato (\ce{CrO4^{2-}}, Cr +6) pelo \ce{Br2}, que vira \ce{Br^-}. Formar \ce{K2CrO3} (Cr +4) junto com \ce{O2} não faz sentido. A equação com \ce{K2CrO4} balanceia assim:

  1. Cr: +3 \to +6, perde 3 e⁻; para 2 Cr, perdem-se 6 e⁻.
  2. Br: 3 \ce{Br2} ganham 6 e⁻.
  3. K: 16 = 4 + 6 + 6. O balanço fecha.
  4. H: 16 = 2\times 8. O balanço fecha.
  5. O: 16 = 8 + 8. O balanço fecha.

Portanto, i é possível com \ce{K2CrO4}.

ii. Em meio ácido, o permanganato é reduzido a \ce{Mn^{2+}} (\ce{MnSO4}), e não a \ce{MnO2}. O nitrito vira nitrato. Além disso, o \ce{SO2} não pode se formar, pois o enxofre do \ce{H2SO4} não é reduzido. Balanço da equação com \ce{MnSO4}:

  1. Elétrons: 5\times 2 = 10 perdidos e 2\times 5 = 10 ganhos.
  2. S: 3 = 2 + 1. O balanço fecha.
  3. K: 5 + 2 = 7 e 1\times 2 + 5 = 7. O balanço fecha.
  4. O: no lado esquerdo, 10 + 8 + 12 = 30. No direito, 8 + 4 + 15 + 3 = 30. O balanço fecha.

Portanto, ii é possível com \ce{MnSO4}.

iii. O cloro em base fria sofre desproporcionamento, formando hipoclorito e cloreto: \ce{2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 -> Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O}. O \ce{Cl2O} não é o produto nessa condição.

A combinação correta é i com \ce{K2CrO4}, ii com \ce{MnSO4} e iii com hipoclorito e cloreto.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ATraz \ce{K2CrO3} com \ce{O2} em i e \ce{MnO2} com \ce{SO2} em ii, o que é inviável.
  • CEm ii usa \ce{MnO2} e \ce{SO2} em meio ácido, e em iii forma \ce{Cl2O} em vez de hipoclorito.
  • DEm ii forma \ce{MnO2} e \ce{SO2} e em iii forma \ce{Cl2O}, ambos impossíveis.
  • EEm i traz \ce{K2CrO3} com \ce{O2} e em iii traz \ce{Cl2O}, ambos incorretos.

Assuntos: reações de oxirredução, desproporcionamento do cloro, balanceamento de equações.

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Fonte: IME 2027 · Prova objetiva. Prova oficial ↗