Em um tubo de ensaio contendo água, dissolveu-se NaI, KOH, LiCl e NH4NO3 e cobriu-se a superfície da solução com uma camada de benzeno, conforme o esquema ao lado:
Adicionando algumas gotas de água de cloro (Cl2(aq)) e agitando bem o tubo de ensaio, notamos que a fração correspondente ao benzeno se torna roxa. Explique o que ocorre, escrevendo as devidas equações químicas e as semi-equações.
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Lestera
Pergunta interessante, cheia das pegadinhas....mas vamos aos passos.
O benzeno é apenas um solvente orgânico....e por ser apolar, ele vai solubilizar coisas que são apolares...como o Cl2 aquoso....tornando a solução amarelada.
O Cl2 pode se reduzir através da seguinte reação abaixo com seu potencial:
O importante é saber que pra tal reação ocorrer, deve-se ter uma segunda reação de oxidação...uma vez que o cloreto será reduzido. Assim, vamos pensar nas reações de oxidações que os ânions podem realizar.
Agora vamos ao que você colocou no tubo:
- LiCl: tem o ânion Cl-.....como Cl2 e Cl- são conjugados, não tem diferença
- NaI: têm o ânion I-....oxidando-se o iodeto na seguinte reação:
2 I- ----> I2 + 2e- Eº = - 0,535 V (negativo porque oxidar é desfavorável)
- KOH: têm o ânion OH-....a oxidação forma radicais OH que possuem potenciais de reação muito grandes...de verdade mesmo....esquece.
- NH3NO3: têm o ânion NO3-....a oxidação do nitrato ocorre apenas em meio ácido. como não foram adicionados ácidos, ela não ocorre.
Assim, o NaI possui menor potencia de meia reação, fazendo com que seja forma iodo molecular (apolar) no meio.
O iodo molecular (I2), quando solubilizado em benzeno possui uma intensa coloração violeta. Assim, é isto que ocorre no seu experimento.
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O benzeno é apenas um solvente orgânico....e por ser apolar, ele vai solubilizar coisas que são apolares...como o Cl2 aquoso....tornando a solução amarelada.
O Cl2 pode se reduzir através da seguinte reação abaixo com seu potencial:
Cl2 + 2 e- ----> 2 Cl- Eº = + 1,36 V (NOX 0 ---> NOX -1)
O importante é saber que pra tal reação ocorrer, deve-se ter uma segunda reação de oxidação...uma vez que o cloreto será reduzido. Assim, vamos pensar nas reações de oxidações que os ânions podem realizar.
Agora vamos ao que você colocou no tubo:
- LiCl: tem o ânion Cl-.....como Cl2 e Cl- são conjugados, não tem diferença
- NaI: têm o ânion I-....oxidando-se o iodeto na seguinte reação:
2 I- ----> I2 + 2e- Eº = - 0,535 V (negativo porque oxidar é desfavorável)
- KOH: têm o ânion OH-....a oxidação forma radicais OH que possuem potenciais de reação muito grandes...de verdade mesmo....esquece.
- NH3NO3: têm o ânion NO3-....a oxidação do nitrato ocorre apenas em meio ácido. como não foram adicionados ácidos, ela não ocorre.
Assim, o NaI possui menor potencia de meia reação, fazendo com que seja forma iodo molecular (apolar) no meio.
O iodo molecular (I2), quando solubilizado em benzeno possui uma intensa coloração violeta. Assim, é isto que ocorre no seu experimento.
- Oxidação: 2 I- ----------> I2 + 2e- Eºred = + 0,535 V
- Redução: Cl2 + 2 e- ----> 2 Cl- Eºred = + 1,36 V
Global: Cl2 + 2I- ---> I2 + 2 Cl- Eº = + 0,825 V (E > zero: espontânea)
Espero ter ajudado.
Lestera.