Completar e balancear as seguintes reações que ocorrem em soluções aquosas básicas e envolvem os seguintes pares redox. Além disso, preveja a influência do pH sobre o potencial da reação global.
e
Passo 1
O enunciado pede para balancear em meio básico a reação entre os pares redox
e
, e depois prever como o pH afeta o potencial global. Vamos usar o método de meia-reações em meio básico e a equação de Nernst para ver a dependência em
(ou em pH).
Passo 2
Identificamos as duas meias-reações:
– redução de peróxido em básico:
– redução de peróxido em básico:
Nesta meia-reação, o oxigênio do
tem nº de oxidação
e vai para
no
, ganhando 2 elétrons.
– oxidação do íon ditionito
a sulfito
. Primeiro em meio ácido:
Aqui cada enxofre em
tem nº de oxidação
e vai para
em
, liberando 2 elétrons no total.
Passo 3
Agora adaptamos a oxidação ao meio básico, neutralizando os
com
:
Cancelamos
de cada lado:
Passo 4
Somamos as duas meias-reações, cuidando de cancelar os
:
Simplificando
no lado esquerdo:
Passo 5
Para prever o efeito do pH calculamos o potencial pela equação de Nernst, com
elétrons:
Como
contém
, na forma decimal (log
) e a
:
Mas
, logo
Isto mostra que, quanto maior o pH, maior fica o potencial da reação global, numa razão de aproximadamente
,V por unidade de pH.
Resposta
A reação balanceada em meio básico é
O potencial da célula cresce linearmente com o pH, subindo cerca de
,V para cada unidade que o pH aumenta.