De acordo com a tabela dada, qual das reações abaixo irá ocorrer espontaneamente, no sentido direto?
Table 20.2
Half-reaction E^circ(V)
Cr^3+(aq)+3 e^- Cr(s) -0.74
Fe^2+(aq)+2 e^- Fe(s) -0.440
Fe^3+(aq)+e^- Fe^2+(s) +0.771
Sn^4+(aq)+2 e^- Sn^2+(aq) +0.154
A) Sn^4+(aq)+Fe^3+(aq) Sn^2+(aq)+Fe^2+(aq)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma tabela com potenciais padrão de redução para algumas reações de meia-célula. A pergunta é: qual dessas reações vai rolar de forma espontânea no sentido direto? Pra resolver isso, vamos precisar entender como comparar esses potenciais de redução para saber qual reação tem mais chance de acontecer sozinha.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa potencial padrão de redução, que é representado por E^circ. Esse valor indica a tendência de uma espécie química ganhar elétrons e se reduzir. Quanto mais positivo for o E^circ, maior a tendência de redução dessa espécie.

Passo 3

A reação que vai ocorrer espontaneamente no sentido direto será aquela em que o agente oxidante (que vai se reduzir) tem um potencial de redução mais alto do que o agente redutor (que vai se oxidar). Isso porque o agente oxidante mais forte consegue tirar elétrons do agente redutor mais fraco.

Passo 4

Vamos analisar a reação proposta:
Sn^4+(aq) + Fe^3+(aq) Sn^2+(aq) + Fe^2+(aq)
Aqui, Fe^3+ está sendo reduzido para Fe^2+ e Sn^4+ está sendo oxidado para Sn^2+.

Passo 5

Agora, vamos olhar os potenciais de redução:
  • Para Fe^3+ + e^- Fe^2+, E^circ = +0.771 V
  • Para Sn^4+ + 2e^- Sn^2+, E^circ = +0.154 V
Como Fe^3+ tem um potencial de redução maior que o de Sn^4+, isso significa que Fe^3+ é um agente oxidante mais forte e Sn^4+ é um agente redutor mais fraco.

Passo 6

Para verificar se a reação é espontânea, calculamos a diferença nos potenciais de redução:
Deóó
Aqui, E^circcatódico = +0.771 Vó e E^circanódico = +0.154 Vó.
De
Como De é positivo, a reação é espontânea no sentido direto.

Resposta

A reação A) Sn^4+(aq) + Fe^3+(aq) Sn^2+(aq) + Fe^2+(aq) ocorrerá espontaneamente no sentido direto.

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