12 (UFF-RJ) Uma das técnicas de produção do KMnO4 requer duas reações características. Na primeira, o MnO2 é convertido a K2MnO4, por reação com KOH fundido na presença de O2: MnO2 + KOH + O2 → K2MnO4 + H2O Na segunda, K2MnO4 é convertido em KMnO4 por reação com Cℓ2: K2MnO4 + Cℓ2 → KMnO4 + KCℓ Que massa de Cℓ2 é necessária para produzir KMnO4, partindo-se de 10,0 g de MnO2? a) 4,1 g b) 8,1 g c) 10,1 g d) 18,3 g e) 36,5 g (Dados: O = 16; Cℓ = 35,5; Mn = 55.)

Question

12 (UFF-RJ) Uma das técnicas de produção do KMnO4 requer duas reações características. Na primeira, o MnO2 é convertido a K2MnO4, por reação com KO...

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Para resolver essa questão, precisamos seguir alguns passos:

1. **Determinar a quantidade de K2MnO4 produzida a partir de 10,0 g de MnO2.**

A reação é:
$$ \text{MnO}_2 + \text{KOH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{H}_2\text{O} $$

2. **Calcular a massa molar do MnO2:**
- Mn: 55 g/mol
- O: 16 g/mol (2 átomos de oxigênio)

Massa molar do MnO2 = 55 + (2 × 16) = 55 + 32 = 87 g/mol

3. **Calcular a quantidade de mols de MnO2 em 10,0 g:**
$$ \text{Mols de MnO}_2 = \frac{10,0 \text{ g}}{87 \text{ g/mol}} \approx 0,115 \text{ mol} $$

4. **A partir da reação, 1 mol de MnO2 produz 1 mol de K2MnO4. Portanto, 0,115 mol de MnO2 produzirá 0,115 mol de K2MnO4.**

5. **Agora, vamos para a segunda reação:**
$$ \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{KMnO}_4 + \text{KCl} $$

6. **Na segunda reação, 1 mol de K2MnO4 reage com 1 mol de Cl2 para produzir 1 mol de KMnO4. Portanto, 0,115 mol de K2MnO4 requerá 0,115 mol de Cl2.**

7. **Calcular a massa molar do Cl2:**
- Cl: 35,5 g/mol (2 átomos de cloro)

Massa molar do Cl2 = 2 × 35,5 = 71 g/mol

8. **Calcular a massa de Cl2 necessária:**
$$ \text{Massa de Cl}_2 = 0,115 \text{ mol} \times 71 \text{ g/mol} \approx 8,165 \text{ g} $$

Arredondando, temos aproximadamente 8,1 g.

Portanto, a resposta correta é: **b) 8,1 g**.

Ed · Answer

Para resolver essa questão, precisamos calcular a quantidade de Cl2 necessária para produzir KMnO4 a partir de 10,0 g de MnO2. Vamos seguir os passos:

1. Calcular a massa molar de MnO2:
Mn: 1 átomo x 55 g/mol = 55 g/mol
O: 2 átomos x 16 g/mol = 32 g/mol
MnO2: 55 g/mol + 32 g/mol = 87 g/mol

2. Calcular a quantidade de mols de MnO2:
10,0 g / 87 g/mol ≈ 0,115 mol

3. Utilizar a estequiometria da segunda reação para encontrar a quantidade de mols de Cl2 necessária:
1 mol de MnO2 reage com 1 mol de Cl2
0,115 mol de MnO2 x 1 mol de Cl2 / 1 mol de MnO2 = 0,115 mol de Cl2

4. Calcular a massa de Cl2 necessária:
Massa molar de Cl2: 2 átomos x 35,5 g/mol = 71 g/mol
0,115 mol x 71 g/mol = 8,165 g

Portanto, a quantidade de Cl2 necessária para produzir KMnO4 a partir de 10,0 g de MnO2 é aproximadamente 8,1 g.

Assim, a alternativa correta é: b) 8,1 g.

Química

quimica estequiometria

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