(Cesgranio-RJ) a reação espontânea que ocorre numa célula eletroquímica, nas condições-padrão é :
CuSO4(aq) + Fe(s) → FeSO4(aq) + Cu(s)
Está reação indica que :
a) o eletrodo Fe(s)/Fe2+(aq) é o catodo da célula
b)o eletrodo Cu2+(aq)/Cu(s) é ânodo da célula
c) o metal ferro é oxidado
d) o CuSO4 é o agente redutor
e) o metal cobre é reduzido
Justificar a questão

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. A gente tem uma reação espontânea numa célula eletroquímica nas condições-padrão:
CuSO4(aq) + Fe(s) FeSO4(aq) + Cu(s)
O conteúdo aqui envolve eletroquímica, especificamente reações redox (redução e oxidação) em células eletroquímicas. Pra resolver isso, a gente precisa identificar quais metais estão sendo oxidados ou reduzidos e determinar o que cada eletrodo representa na célula.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa uma reação redox. Nessa reação, um metal perde elétrons (oxida) e outro ganha elétrons (reduz). Quem perde elétrons é o agente redutor, e quem ganha elétrons é o agente oxidante.
Na reação dada:
  • O ferro ( Fe(s)) está passando para FeSO4(aq), o que significa que ele está perdendo elétrons.
  • O cobre ( Cu^2+(aq)) está passando para Cu(s), o que significa que ele está ganhando elétrons.

Passo 3

Vamos identificar qual eletrodo é o ânodo e qual é o cátodo na célula eletroquímica.
  • Ânodo: Local onde ocorre a oxidação. Aqui, o ferro está sendo oxidado ( Fe(s) Fe^2+(aq) + 2e^-).
  • Cátodo: Local onde ocorre a redução. Aqui, o cobre está sendo reduzido ( Cu^2+(aq) + 2e^- Cu(s)).

Passo 4

Agora, vamos analisar cada alternativa:
a) "O eletrodo Fe(s)/Fe²⁺(aq) é o cátodo da célula."
  • Errado. Como vimos, o ânodo é onde ocorre a oxidação, ou seja, onde o ferro está sendo oxidado. Portanto, o eletrodo Fe(s)/Fe²⁺(aq) é o ânodo, não o cátodo.
b) "O eletrodo Cu²⁺(aq)/Cu(s) é ânodo da célula."
  • Errado. Esse eletrodo é o cátodo, pois é onde ocorre a redução do cobre.
c) "O metal ferro é oxidado."
  • Correto. O ferro está perdendo elétrons e sendo oxidado.
d) "O CuSO₄ é o agente redutor."
  • Errado. O agente redutor é o ferro ( Fe), que está reduzindo o Cu²⁺.
e) "O metal cobre é reduzido."
  • Correto. O cobre está ganhando elétrons e sendo reduzido.

Resposta

As alternativas c) e e) estão corretas: o metal ferro é oxidado e o metal cobre é reduzido.

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