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Efeito Camaleão Químico: Mudança do NOX do Manganês no KMnO4 

XIII Simpósio de Base Experimental das Ciências Naturais - Universidade Federal do ABC - 10 de agosto de 2015

Efeito Camaleão Químico: Mudança do NOXdo Manganês no KMnO4

Arthur Miranda, Bruna Ribeiro, Danilo Tabatini,Fernanda Fadelli, Gleice Rodrigues, Marcelo Costa,Marcos Mendes, Matheus Conegundes, Wesley Moralles.

Professor: Ruth Flavia Vera Villamil Jaimes, CCNHSanto An dré 

 Resumo

O Permanganato de Potássio (KMnO4) é usado na indústria farmacêutica, por sua açãobactericida e na indústria química por ser um forte agente oxidante e principalmente emsíntese orgânica. O objetivo deste projeto é estudar o efeito de camaleão químico do KMnO 4.Verificou-se que o íon MnO4

-  se reduz a íon Manganato (MnO4 –2) de cor esverdeada e em

seguida se reduz a dióxido de Manganês (MnO2) de cor amarelo/marrom na presença desacarose em meio alcalino. Verificou-se que o NaOH atua como catalisar permitindo avisualização do intermediário.

INTRODUÇÃO 

O Manganês (Mn) é o 12º elemento maisabundante, em peso, na crosta terrestre. Não éencontrado naturalmente na sua forma metálica,mas é obtido a partir de vários minerais, formadosprincipalmente por óxidos de manganês. Localizadono terceiro período da tabela periódica, possuidiferentes estados de oxidação conforme abaixo:[1]

Tabela 1: Estados de Oxidação do Manganês

O experimento aqui apresentado tem comofundamento teórico a cinética química, ou seja, oestudo da velocidade de reações químicas.[2,3]Estas dependem de vários fatores que possammodificá-las, como exemplo a presença de umagente redutor como é o caso da Sacarose(C12H22O11) em virtude das suas propriedades de

agente oxidante e agente redutor. Esta reação éfavorável tanto termodinamicamente como do pontode vista cinético através do efeito catalisador doHidróxido de Sódio (NaOH).

OBJETIVO 

O objetivo deste projeto é estudar o efeito decamaleão químico do KMnO4  e verificar osdiferentes estados de oxidação do Manganês (Mn),meio básico de Hidróxido de Sódio (NaOH) e

Sacarose (C12H22O11).

METODOLOGIA 

Passo 1.  Preparar concentrações em massa doKMnO4 como se vê na Tabela 2.

Tabela 2:  Valores da concentração KMnO4  em meio

aquoso.

De forma semelhante preparar relações desoluções de NaOH com Sacarose em meio aquoso,como se vê na tabela 3.

Tabela 3: Valores da concentração do NaOH, Sacarose e

 Água

Passo 2.  Com as duas soluções já preparadas,iniciar o processo de mistura na ordem apresentadana Tabela 4.

Tabela 4: Relação das misturas das soluções preparadasno passo 1.

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Efeito Camaleão Químico: Mudança do NOX do Manganês no KMnO4 

XIII Simpósio de Base Experimental das Ciências Naturais - Universidade Federal do ABC - 10 de agosto de 2015

RESULTADOS E DISCUSSÃO

 A Figura 1 apresenta os resultados da mistura dassoluções de KMnO4 com a solução de sacaroseem meio alcalino.

Figura 1:  Imagem da mistura das soluções de KMnO4 

com a sacarose em meio alcalino.

Observa-se que ao mudar a concentração de formagradativa e decrescente, foi possível enxergarmelhor as diferentes tonalidades do experimento nodecorrer da reação. Porém, o tempo com queocorria tal fenômeno, era praticamente o mesmo. Ao adicionar 30 mL de NaOH nas duas últimassoluções da tabela 3 verificou-se que o tempo queleva a reação se prolongou permitindo avisualização nítida das diferentes tonalidades doprocesso de redução do KMnO4.

O permanganato se reduziu consecutivamente deíon MnO4

- a íon Manganato (MnO4 –2) e em seguida

a dióxido de manganês (MnO2).[4]Pode-se escrever as reações da seguinte forma:

MnO4-(aq)

 + e- → MnO4-2

(aq) 

(Redução do Permanganato em Manganato)

MnO4-2

(aq) + 2H2O + 2e- → MnO2 + 4OH

-(aq) 

(Redução do Manganato em Dióxido de Manganês)

Nota-se que a transição da tonalidade, isto é, amudança de Nox do manganês foi verificadaexperimentalmente durante o progresso da reaçãosegundo o esquema simplificado.

Observou-se também o efeito do NaOH comocatalisador. O NaOH acelerou e permitiu avisualizam de toda a mudança no Nox domanganês. Abaixo vê-se, na Figura 2, como um

catalizador permite a visualização das etapasintermediarias.

Figura 2.  Efeito do catalisador no decorrer de numareação. Exemplo o papel do NaOH na mistura estudada.Figura adaptada de http://www.brasilescola.com

CONCLUSÕES

Verificou-se que o íon MnO4-  se reduz a íon

Manganato (MnO4 –2) de cor esverdeada e em

seguida se reduz a dióxido de manganês (MnO2) decor amarelo/marrom e que o NaOH atua comocatalisar permitindo a visualização do intermediário.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1]Chemical Chameleon . Disponível em:http://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.html (acesso em 23/07/2015)[2]Camaleão Químico. Disponível em:http://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimico (acesso em 23/07/2015).[3]The Chemical Chameleon. Disponível em:http://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/ (acesso em 23/07/2015).[4]Colodel, Cristiane. Estudo do manganês e seusprincipais estados de oxidação. Disponívelem:http://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIA

G/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacao (acesso em 30/07/2015)

AGRADECIMENTOS

 À UFABC pela oportunidade de realizar estetrabalho.

http://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.htmlhttp://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.htmlhttp://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.htmlhttp://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimicohttp://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimicohttp://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimicohttp://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/http://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/http://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/http://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABGxIAG/estudo-manganes-seus-principais-estados-oxidacaohttp://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/http://www.sciencebrothers.org/the-chemical-chameleon/http://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimicohttp://www.manualdomundo.com.br/2012/09/camaleao-quimicohttp://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.htmlhttp://woelen.homescience.net/science/chem/exps/chameleon/index.html