estudo das reações de óxido redução

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
QUÍMICA INORGÂNICA I
ESTUDO DAS REAÇÕES DE ÓXIDO-REDUÇÃO
WILLIAM PASSAIA
CAXIAS DO SUL
09 DE NOVEMBRO DE 2015
INTRODUÇÃO
Na aula em questão o assunto abordado foi a óxido-redução, uma reação que contêm elementos que ao interagirem, sofrem uma transformação no quadro de elétrons, isto é, os elétrons do elemento que se oxida migram para o elemento que sofre redução. O elemento que é oxidado, geralmente é um metal em sua forma padrão e o elemento que se reduz, normalmente é um metal em formas catiônicas que por já terem perdido elétrons tendem a roubar os elétrons de outros. 
Neste trabalho irei relatar sobre a quarta aula prática de química inorgânica I, ocorrida no dia vinte e seis de outubro de dois mil e quinze e também mostrar os passos que foram seguidos na aula, reações químicas observadas, equações químicas para exemplificar a reação, número de oxidação, possíveis erros durante a mesma, entre outros. 
 
OBJETIVO
O objetivo desta aula é mostrar ao aluno as formas pelas quais ocorrem as reações de óxido-redução e fazer com que o mesmo elabore as equações para explicar o comportamento dos elementos vistos nas práticas. 
Análise da prática
Para o primeiro experimento foram colocadas vinte gotas de dicromato de potássio (K2Cr2O7) 0,1 mol L-1 em um tubo de ensaio e então acidulamos com cinco gotas de ácido sulfúrico, após isso foram adicionadas vinte gotas de iodeto de potássio e mais um ml de clorofórmio (CHCl3), então notou-se que inicialmente se formou um precipitado, mas depois este precipitado diluiu-se. Equacionando a reação foi descoberto que nesta prática o Iodo presente se oxidou perdendo um elétron em cada molécula e o cromo se reduziu recebendo três. Segue a equação já balanceada: 
2 K2Cr2O7 + 26 KI + 21 H2SO4 + 14 CHCl3 = 2 Cr2(SO4)3 + 15 K2SO4 + 13 I2 + 14 CHO + 42 HCl
Para um novo experimento, foram separados dois tubos de ensaio com sistema fechado a rolha, inserimos em um deles uma ponta de espátula de dióxido de manganês e adicionamos vinte gotas de ácido clorídrico (HCl) 6 mol L-1, no outro tubo foram colocadas quarenta gotas de solução de iodeto de potássio (KI). O sistema foi fechado e o tubo com o dióxido de manganês foi aquecido, notamos que a coloração do segundo tubo mudou, tornando-se amarela, então deduzimos que ocorreu uma reação química. O resultado da reação foi a formação de iodo (I2), que quando se oxidou doou um elétron e o manganês que ao se reduzir ganhou dois elétrons. Segue a equação: 
MnO2 + 2 KI + 4 HCl = MnCl2 + 2 KCl + I2 + 2 H2O
No decorrer da aula, adicionamos clorofórmio ao tubo que continha os produtos da reação de gás desprendido, e notou-se a formação de duas fases, uma delas orgânica de cor amarelada e a outra de iodo de cor próxima ao violeta. 
Em uma nova prática, utilizamos dois tubos de ensaio com vinte ml de solução de permanganato de potássio 0,1 mol L-1, no primeiro tubo adicionamos ácido clorídrico que ao reagir fez com que se formasse o poderoso gás cloro (Cl2) doando um elétron em cada molécula. Segue a reação já balanceada: 
2 KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O
No segundo tubo foram adicionadas cinco gotas de ácido sulfúrico que manteve a cor, após adicionar três gotas de água oxigenada (peróxido de hidrogênio) notou-se que a solução passou a borbulhar liberando O2 e a mesma ficou incolor. No caso desta reação o oxigênio se oxidou doando um elétron de cada molécula e o manganês se reduziu, recebendo cinco elétrons. 
2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 H2O2 → K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 5 O2
Na quarta prática, basificamos o permanganato de potássio com hidróxido de sódio, e adicionamos então a água oxigenada, observamos a formação de um precipitado. Nesta reação o oxigênio se oxida e doa um elétron para o manganês que com a reação balanceada recebe cinco elétrons. Segue: 
H2O2 + 2 KMnO4 + 4 NaOH = 2 MnO2 + 4 NaO + 2 KOH
Para o último experimento usamos dois tubos de ensaio com sistema fechado, no tubo que será fechado colocamos vinte gotas de permanganato de potássio e cinco gotas de ácido sulfúrico, misturamos e então adicionamos uma ponta de espátula de oxalato de sódio (Na2C2O4). No outro tubo colocamos dois ml de água de barita. Fechamos o sistema rapidamente e aquecemos o tubo que continha a mistura dos reagentes. 
Na reação que ocorreu no tubo com a mistura o manganês reduziu com cinco elétrons e o carbono oxidou com um em cada mol da solução. Segue a reação:
2 KMNO4 + 5 Na2C2O4 + 8 H2SO4 = K2SO4 + 2 MNSO4 + 5 Na2SO4 + 8 H2O + 10 CO2
Ao aquecer o tubo com os reagentes segundo a equação acima, em um sistema fechado, o sulfato de manganês reage com a água de barita formando BaSO4 e Mn (OH)2.
CONCLUSÃO
A prática em questão foi de suma importância para o aluno, visto que na aula foi possível observar como ocorrem as reações de óxido-redução visualmente, e não apenas pelas reações químicas, além do mais o aluno foi em busca, por meio de pesquisa, de como e porque ocorriam estas reações, assim podendo criar todas as equações e exemplificar o ocorrido. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Equação de equilíbrio químico. Disponível em: < http://pt.webqc.org/balance.php?reaction=K2Cr2O7+%2B+KI+%2B+H2SO4+%2B+CHCl3+%3D+Cr2%28SO4%293+%2B+K2SO4+%2B+I2+%2B+CHO+%2B+HCl+>. Acesso em: 08 nov. 2015.
Equação de equilíbrio químico. Disponível em: < http://pt.webqc.org/balance.php?reaction=MnO2+%2B+KI+%2B+HCl+%3D+MnCl2+%2B+KCl+%2B+I2+%2B+H2O+>. Acesso em: 08 nov. 2015.
Equação de equilíbrio químico. Disponível em: < http://pt.webqc.org/balance.php?reaction=KMNO4+%2B+Na2C2O4+%2B+H2SO4+%3D+K2SO4+%2B+MNSO4+%2B+Na2SO4+%2B+H2O+%2B+CO2>. Acesso em: 08 nov. 2015.
Peróxido de hidrogênio. Disponível em: < http://www.infoescola.com/quimica/peroxido-de-hidrogenio/>. Acesso em: 08 nov. 2015.
Relatório de oxido redução. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAABUsQAC/relatorio-oxirreducao>. Acesso em: 08 nov. 2015.