Na revista Química Nova na Escola, volume 34, de 2012, foi publicado um artigo sobre substâncias que contêm o elemento químico manganês ́ ́[...] O óxido MnO₂ está presente no cátodo das pilhas Zn-C e alcalinas (despolarizador e receptor de elétrons liberados no ânodo). Ele é utilizado como pigmento na indústria cerâmica (fabricação de telhas, tijolos e objetos de tonalidade acinzentada e marrom), na manufatura de tintas e vidros de coloração verde, rósea ou púrpura. Ele é ainda a matéria-prima para obtenção do KMnO₄ (~50 mil t produzidas em 2009), poderoso agente oxidante, utilizado em química analítica (permanganometria). Seu produto de redução depende do pH do meio em que ocorre a reação de oxidorredução: Mn²⁺ (meio ácido), MnO₂ (meio fracamente ácido a alcalino), MnO₄²⁻ (pH>13). Suas soluções devem ser conservadas em frascos escuros e fora da incidência de luz solar. O íon MnO₄⁻ se decompõe lentamente, produzindo MnO₂ e oxidando a água com evolução de O₂. O KMnO₄ (e também o MnO₂) é agente oxidante útil em sínteses orgânicas. Ele é utilizado industrialmente na produção do ácido as-córbico (vitamina C), da niacina (ácido nicotínico) e da sacarina. No passado, ele foi muito usado como desinfetante doméstico, mas esse emprego foi abandonado por ser agressivo à pele. Contudo, ainda se utiliza (1 parte de KMnO₄ em 40.000 de água) para tratar a pele de pessoas com varicela (catapora), visando aliviar a coceira [...]”.
Qual o volume de gás cloro produzido pela reação entre 174g de MnO₂ com excesso de ácido clorídrico, sob temperatura de 27ºC e 1 atm?
HCl+MnO₂ →MnCl₂ +Cl₂ +H₂O (reação química não balanceada)
Dado: Considere que todos os reagentes são puros e a reação química ocorra com rendimento de 100%. Considere um comportamento ideal para o gás cloro.
R: 0,082 atm.L.mol⁻¹.K⁻¹. Massa molar do MnO₂ = 87g/mol.