Completar e balancear as seguintes reações que ocorrem em soluções aquosas ácidas e envolvem os seguintes pares redox. Além disso, preveja a influência do pH sobre o potencial da reação global.
Passo 1
Estamos tratando de uma reação redox em meio aquoso ácido envolvendo os pares
(oxidação) e
(redução). Para resolver, vamos:
- Escrever as semi-reações de oxidação e de redução.
- Balancear massa e carga em meio ácido (usando
e ). - Igualar o número de elétrons e somar as semi-reações.
- Analisar o efeito do pH via equação de Nernst.
Passo 2
Semi-reação de redução (nitrogênio de oxidação +5 em
para –3 em
, ganho de 8 elétrons):
Passo 3
Semi-reação de oxidação (zinco metálico para
, perda de 2 elétrons):
Para igualar os elétrons, multiplicamos esta última por 4, de modo a obter 8 e⁻ liberados.
Passo 4
Somando as semi-reações (elétrons se cancelam), temos a equação global balanceada em meio ácido:
Passo 5
Pela equação de Nernst, o potencial da reação global é
Como
aparece no denominador elevado à décima potência, uma redução de
(i.e.\ aumento do pH) faz
aumentar e
crescer, de modo que
diminui. Em outras palavras, quanto mais ácido (menor pH), maior será o potencial da reação; quanto mais básico (maior pH), menor o potencial.
Resposta
A equação global balanceada em meio ácido é
O potencial da reação diminui quando o pH aumenta (i.e.\ quando
diminui) e aumenta em meio mais ácido.