a) Primeiramente, devemos calcular a massa de iodeto de potássio (KI) efetivamente presente na amostra.

É possível calcular a massa de iodo produzida na reação, mesmo sem escrever a reação. Basta dizer que a massa de iodo obtida é igual à massa de iodo presente no KI, que pode ser obtida como o teor de iodo multiplicado pela massa da substância.

b) Na primeira reação, o iodeto de potássio é oxidado pelo dióxido de manganês, formando iodo. O dióxido de manganês se reduz a Mn²⁺, que formará sais com o ácido sulfúrico. Nessa reação, o ácido sulfúrico é o meio necessário para que o MnO₂ chegue a Mn²⁺. Vale lembrar que o MnO₂ é derivado do permanganato de potássio (KMnO₄) que é obtido em meio neutro ou alcalino. Em meio ácido, o permanganato se reduz a Mn²⁺.

𝐾𝐼 + 𝐻₂𝑆𝑂₄ + 𝑀𝑛𝑂₂ → 𝐼₂ + 𝐾₂𝑆𝑂₄ + 𝑀𝑛𝑆𝑂₄ + 𝐻₂𝑂

O sulfato também se combina com o potássio e o hidrogênio presente no ácido sulfúrico só pode sair na forma de água (H₂O).

Vamos marcar os elementos que se oxidam e se reduzem.

Devemos aplicar o princípio de que o número de elétrons ganhos pelo manganês deve ser igual ao número de elétrons pelo potássio. Note que o iodo perde 1 elétron, enquanto que o manganês ganha 2 (porque passa de +4 para +2).

𝑎. 1 = 𝑏. 2

Podemos fazer b = 1 e a = 2.

2 𝐾𝐼 + 𝐻₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑂₂ → 𝐼₂ + 𝐾₂𝑆𝑂₄ + 𝑀𝑛𝑆𝑂₄ + 𝐻₂𝑂

Tanto o potássio como o manganês estão balanceados com o coeficiente 1 no lado dos produtos.

2 𝐾𝐼 + 𝐻₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑂₂ → 𝐼₂ + 1 𝐾₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑆𝑂₄ + 𝐻₂𝑂

Note que temos 2 átomos de enxofre nos produtos, portanto, precisamos de 2 H₂SO₄ para balancear no lado dos reagentes.

2 𝐾𝐼 + 2 𝐻₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑂₂ → 𝐼₂ + 1 𝐾₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑆𝑂₄ + 𝐻₂𝑂

Faltou somente balancear os hidrogênios. Temos quatro hidrogênios no lado dos reagentes, portanto, precisamos de 2 H₂O no lado dos produtos.

2 𝐾𝐼 + 2 𝐻₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑂₂ → 𝐼₂ + 1 𝐾₂𝑆𝑂₄ + 1 𝑀𝑛𝑆𝑂₄ + 2 𝐻₂𝑂

c) A reação do iodo com o fósforo vermelho forma o composto PI₃.

3𝐼₂ + 2𝑃 → 2 𝑃𝐼₃

d) Em PI₃, o iodo apresenta número de oxidação igual a -1 e o fósforo apresenta número de oxidação igual a +3. A hidrólise não altera os números de oxidação.

Portanto, a hidrólise do PI₃ forma o composto em que o fósforo apresenta o número de oxidação +3, que é o ácido fosforo (H₃PO₃), e o iodo apresenta o número de oxidação -1, que é o ácido iodídrico (HI).

𝑃𝐼₃ + 𝐻₂𝑂 → 𝐻₃𝑃𝑂₃ + 𝐻𝐼

Podemos balancear a reação. Basta colocar o coeficiente 3 HI para balancear o iodo. A seguir, notamos que temos 6 hidrogênios nos produtos, portanto, basta colocar o coeficiente 3 H₂O para equilibrar também os hidrogênios.

𝑃𝐼₃ + 3 𝐻₂𝑂 → 𝐻₃𝑃𝑂₃ + 3 𝐻𝐼