Questão 29699

Gabarito:

todas são verdadeiras.   

Resolução:

O primeiro passo para resolver essa questão é fazer o balanceamento. Para isso será utilizada o método por oxirredução.

• Analisando o nox dos elementos:

• Invertendo o nox da redução e da oxidação e associando como coeficiente estequiométrico:

• Substituindo esses valores na equação:

4 Cr₂O₇^-2 + 6 CH₂O + H⁺ → Cr³⁺ + CO₂ + H₂O

• Prosseguindo com o balanceamento por tentativa:

» 8 átomos de cromo nos reagentes e 1 nos produtos ⇒ multiplica o Cr⁺³ por 8.

4 Cr₂O₇^-2 + 6 CH₂O + H⁺ → 8 Cr³⁺ + CO₂ + H₂O

» 6 átomos de carbono nos reagentes e 1 nos produtos ⇒ multiplica o CO₂ por 6.

4 Cr₂O₇^-2 + 6 CH₂O + H⁺ → 8 Cr³⁺ + 6 CO₂ + H₂O

» 34 átomos de oxigênio nos reagentes e 12 nos produtos ⇒ multiplica o H₂O por 22.

4 Cr₂O₇^-2 + 6 CH₂O + H⁺ → 8 Cr³⁺ + 6 CO₂ + 22 H₂O

» 44 átomos de hidrogênio nos produtos e 13 nos reagentes ⇒ multiplica o H⁺ por 32.

4 Cr₂O₇^-2 + 6 CH₂O + 32 H⁺ → 8 Cr³⁺ + 6 CO₂ + 22 H₂O

» Dividindo todas as espécies por 2 para chegar nos menores valores inteiros:

2 Cr₂O₇^-2 + 3 CH₂O + 16 H⁺ → 4 Cr³⁺ + 3 CO₂ + 11 H₂O

Analisando cada uma das afirmativas:

I. O ânion dicromato é o agente oxidante, possibilitando a oxidação da matéria orgânica a dióxido de carbono.

Correta. O ânion dicromato (Cr₂O₇^-2) reduz, portanto é o agente oxidante.

II. É necessário 0,5 L de solução aquosa de dicromato de concentração 0,20 mol·L^-1 para oxidar completamente, em meio ácido, 4,50 g de matéria orgânica presente no solo.

Correta. A proporção estequiométrica entre dicromato (Cr₂O₇^-2) e matéria orgânica (CH₂O) é 2 mol de Cr₂O₇^-2 : 3 mol de CH₂O. Então é preciso calcular a quantidade de dicromato para reagir com 4,50g de CH₂O. Para isso, vamos converter a massa de matéria orgânica para quantidade de matéria:

1 mol de CH₂O --------- 30 g

x mol de CH₂O ---------- 4,50g

x = 0,15 mol de CH₂O

Como a proporção é 2 mol de Cr₂O₇^-2 : 3 mol de CH₂O, a quantidade de matéria de dicromato necessária para reagir com 0,15 mol de CH₂O:

2 mol de Cr₂O₇^-2 ----------- 3 mol de CH₂O

y mol de Cr₂O₇^-2 ----------- 0,15 mol de CH₂O

y = 0,1 mol de Cr₂O₇^-2 

Por fim, calculamos a quantidade de matéria presente em 0,50 L de uma solução 0,20 mol·L^-1 de dicromato:

0,20 mol de Cr₂O₇^-2 ------- 1 L

z mol de Cr₂O₇^-2 ----------- 0,50 L

z = 0,1 mol de Cr₂O₇^-2 

Então a quantidade de matéria de dicromato presente em 0,5 L de uma solução 0,2 mol/L é igual à quantidade necessária para reagir com 4,50 g de matéria orgânica.

III. Na reação para cada mol de dicromato (Cr₂O₇^-2) que reage são consumidos 8 mol de cátions H⁺.

Correta. A proporção estequiométrica entre Cr₂O₇^-2 e H⁺ é 2 mol de Cr₂O₇^-2 : 16 mol de H⁺. Então, na reação de 1 mol de Cr₂O₇^-2 serão consumidos:

2 mol de Cr₂O₇^-2 -------- 16 mol de H⁺ 

1 mol de Cr₂O₇^-2 -------- x mol de H⁺ 

x = 8 mol de H⁺

Então, para cada mol de Cr₂O₇^-2 são consumidos 8 mol de H⁺.

Como todas estão corretas, o gabarito é letra E.