Dada a tabela abaixo, explique o que acontece quando uma placa de ferro ( Fe ) é colocada em uma solução de ácido clorídrico. Represente a reação global de oxirredução.
TABELA 20.1
Potenciais-padrão de redução em água a
Potencial (V)
0
Semi-reação de redução

Passo 1

O enunciado pergunta o que acontece quando uma placa de ferro ( Fe(s)) é mergulhada em solução de ácido clorídrico (fonte de H^+). O conteúdo é reação de oxi-redução e vamos usar os potenciais-padrão de redução para decidir quais espécies se oxidam e quais se reduzem.

Passo 2

Da tabela temos os potenciais-padrão de redução (todos em V)
Fe^2+(aq)+2,e^-&longrightarrowFe(s) E^circFe^2+/Fe=-0,76 2,H^+(aq)+2,e^-&longrightarrowH2(g) E^circH^+/H2=0,00
A meia-reação com potencial mais positivo tende a ocorrer como redução e a mais negativa como oxidação inversa.

Passo 3

Comparando os potenciais, H^+/H2 ( 0,00) é maior que Fe^2+/Fe ( -0,76), logo H^+ será reduzido e o ferro metálico será oxidado.

Passo 4

Escrevendo as semi-reações e atribuindo papéis:
Redução (cátodo):
2,H^+(aq)+2,e^- longrightarrow H2(g)
Oxidação (ânodo), invertendo a redução do ferro:
Fe(s)longrightarrow Fe^2+(aq)+2,e^-

Passo 5

Somando as duas semi-reações e cancelando os elétrons:
Fe(s) + 2,H^+(aq)longrightarrow Fe^2+(aq) + H2(g)
O potencial da célula é
E^circcel=E^circcatodo-E^circanodo =0,00 - (-0,76)=+0,76:V>0
Isso confirma que a reação é espontânea.

Resposta

Quando você coloca uma placa de ferro em ácido clorídrico, o ferro é oxidado a Fe^2+ e o H^+ do ácido é reduzido a H2. A reação global é
boxedFe(s) + 2,H^+(aq)longrightarrow Fe^2+(aq) + H2(g)

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