2 Al(s)+3 Fe^2+(aq) 3 Fe(s)+2 Al^3+(aq)
a. O que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido?
b. Escreva as semi-reações que ocorrem nas duas semi-células.
c. Qual eletrodo é o ânodo e qual é o cátodo?
d. Indique os sinais dos eletrodos.
e. Os elétrons fluem do eletrodo de alumínio para o eletrodo de ferro ou do ferro para o alumínio?
f. Em quais direções os cátions e ânions migram através da solução? Assuma que o Al não está revestido com seu óxido.

Passo 1

Beleza, temos a reação redox
2Al(s) + 3Fe^2+(aq) 3Fe(s) + 2Al^3+(aq)
Isso é eletroquímica/redox: vamos identificar quem perde e ganha elétrons, escrever as semi-reações, achar ânodo, cátodo, sinais, fluxo de elétrons e migração de íons. A teoria principal aqui é:
- Oxidação = perda de elétrons
- Redução = ganho de elétrons
- Ânodo = onde ocorre oxidação (negativo na pilha)
- Cátodo = onde ocorre redução (positivo na pilha)
- Elétrons sempre vão do ânodo para o cátodo
- Num circuito, cátions migram pro cátodo e ânions migram pro ânodo

Passo 2

a) O que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido?
  1. Veja os estados de oxidação:
    • Al no estado sólido é 0 → vira +3 em Al^3+ (perde 3e⁻): isso é oxidação.
    • Fe está +2 em Fe^2+ → vira 0 em Fe(s) (ganha 2e⁻): isso é redução.
      Portanto:
  • Oxidado: Al → Alto Al^3++3e^-
  • Reduzido: Fe^2+ + 2e^- to Fe

Passo 3

b) Semi-reações nas duas semi-células
  1. Semi-reação do alumínio (ânodo): Al(s) Al^3+(aq) + 3e^-
    2) Semi-reação do ferro (cátodo):
    Fe^2+(aq) + 2e^- Fe(s)
Pra dar a reação geral, multiplica a de Fe por 3 e a de Al por 2, iguala 6 elétrons:
2Al2Al^3++6e^-
3Fe^2++6e^-3Fe

Passo 4

c) Qual eletrodo é o ânodo e qual é o cátodo?
  • Ânodo = eletrodo de Al, onde ocorre oxidação
  • Cátodo = eletrodo de Fe, onde ocorre redução

Passo 5

d) Indique os sinais dos eletrodos
  • Ânodo (Al) é negativo (libera elétrons)
  • Cátodo (Fe) é positivo (recebe elétrons)

Passo 6

e) Fluxo de elétrons
Os elétrons vão do alumínio (ânodo) para o ferro (cátodo).

Passo 7

f) Migração de íons através da ponte salina/solução
  • Como o ânodo libera Al^3+, a semi-célula do Al fica carregada positivamente → anions da ponte migram pra lá.
  • No cátodo, Fe^2+ some, a solução fica mais negativa → cátions da ponte migram pra lá.
    Em resumo:
  • Cátions migram em direção ao cátodo.
  • Ânions migram em direção ao ânodo.

Resposta

a) Al é oxidado (vai de 0 a +3), Fe²⁺ é reduzido (vai de +2 a 0).
b)
  • Al(s) → Al³⁺(aq) + 3e⁻
  • Fe²⁺(aq) + 2e⁻ → Fe(s)
    c) Ânodo: Al; Cátodo: Fe.
    d) Ânodo = negativo; Cátodo = positivo.
    e) Elétrons fluem do Al (ânodo) para o Fe (cátodo).
    f) Cátions se movem para o cátodo; ânions se movem para o ânodo.

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