Dadas as seguintes semirreações de redução com os respectivos valores de potencial padrão de redução, responda às questões 6 a 11.
a) Qual é o agente oxidante mais forte? E o mais fraco?
b) Qual é o agente redutor mais forte? E o mais fraco?
c) Quais destas substâncias poderiam oxidar o \mathrm{H}_{2} ?
d) Quais destas substâncias poderiam reduzir o \mathrm{H}^{+}?

Passo 1

O enunciado pede respostas para quatro perguntas (a–d) sobre um conjunto de semirreações de redução, cada uma com seu valor de potencial padrão de redução:
  • (a) Qual é o agente oxidante mais forte? E o mais fraco?
  • (b) Qual é o agente redutor mais forte? E o mais fraco?
  • (c) Quais destas substâncias poderiam oxidar o \mathrm{H}_{2}?
  • (d) Quais destas substâncias poderiam reduzir o \mathrm{H}^{+}?
Informações relevantes que o enunciado deveria dar (mas que não foram incluídas na sua mensagem): a lista das semirreações de redução e os respectivos valores de potencial padrão de redução E^\circ para cada uma delas. Sem esses dados numéricos específicos não é possível identificar qual substância, dentre as do conjunto, corresponde a cada pergunta. A resolução numérica depende diretamente desses valores.

Passo 2

Conceitos fundamentais (aula rápida e prática): o que é agente oxidante e agente redutor e como usar E^\circ.
  • Agente oxidante é a espécie que provoca a oxidação de outra; ela própria é reduzida. Em termos de semirreações, é a forma oxidada que aceita elétrons.
  • Agente redutor é a espécie que provoca a redução de outra; ela própria é oxidada. Em termos de semirreações, é a forma reduzida que doa elétrons.
  • O potencial padrão de redução E^\circ de uma semirreação mede a tendência daquela semirreação ocorrer como redução (ganho de elétrons) sob condições padrão. Quanto maior (mais positivo) é E^\circ, maior a tendência de a espécie ser reduzida → portanto, maior o poder de agente oxidante.
Exemplo concreto e simples para fixar: comparando \mathrm{Cu^{2+}/Cu} com E^\circ=+0,34\\ \mathrm{V} e \mathrm{Zn^{2+}/Zn} com E^\circ=-0,76\\ \mathrm{V}: \mathrm{Cu^{2+}} tem E^\circ maior, então \mathrm{Cu^{2+}} é um agente oxidante mais forte que \mathrm{Zn^{2+}}. Por outro lado, o metal \mathrm{Zn} (a forma reduzida do par \mathrm{Zn^{2+}/Zn}) é um agente redutor mais forte que \mathrm{Cu}.

Passo 3

Como responder (regra prática para a prova) — ordem e interpretação:
  • Para identificar o agente oxidante mais forte: ordene as semirreações pela ordem decrescente de E^\circ (maior para menor). A espécie associada ao maior E^\circ (na forma que é reduzida) é o agente oxidante mais forte. A de menor E^\circ é o agente oxidante mais fraco.
  • Para identificar o agente redutor mais forte: ordene as semirreações pela ordem crescente de E^\circ (menor para maior). O par com E^\circ mais negativo (menor) corresponde ao agente redutor mais forte (ou, visto de outra forma, a forma reduzida dessa semirreação doa elétrons mais facilmente). O agente redutor mais fraco aparece associado ao E^\circ mais positivo.
Dica prática para a prova: basta comparar números E^\circ. Não precisa montar equações complexas — o ranking resolve (mas saiba justificar que agente oxidante = maior E^\circ, agente redutor = menor E^\circ).

Passo 4

Parte (c) — quais podem oxidar \mathrm{H}_{2}: usar o eletrodo padrão de hidrogênio.
  • A meia‑reação padrão de hidrogênio é \mathrm{2H^{+} + 2e^{-} \rightleftharpoons H_{2}} com E^\circ = 0\\ \mathrm{V}.
  • Se uma substância X tem semirreação de redução com potencial E^\circ_{X}, e tivermos a reação entre \mathrm{H}_{2} (que se oxida) e X (que se reduz), o potencial da célula padrão será
E^\circ_{\text{cel}} = E^\circ_{X} - E^\circ_{\text{H}^{+}/\mathrm{H}_{2}} = E^\circ_{X} - 0 = E^\circ_{X}.
  • A reação será espontânea (isto é, X oxidará \mathrm{H}_{2}) se e somente se E^\circ_{X} > 0\\ \mathrm{V}.
    Exemplo: se X for \mathrm{Cu^{2+}/Cu} com E^\circ=+0,34\\ \mathrm{V}, então \mathrm{Cu^{2+}} pode oxidar \mathrm{H}_{2} porque +0,34>0.

Passo 5

Parte (d) — quais podem reduzir \mathrm{H}^{+}: mesma ideia invertida.
  • Para que uma substância X reduza \mathrm{H}^{+} (isto é, converta \mathrm{H}^{+} em \mathrm{H}_{2}), precisamos que a oxidação de X combinada com a redução de \mathrm{H}^{+} tenha E^\circ_{\text{cel}}>0.
  • Se a semirreação de redução de X tem E^\circ_{X}, mas X opera como redutor (isto é, sua semirreação é revertida), então
E^\circ_{\text{cel}} = E^\circ_{\text{H}^{+}/\mathrm{H}_{2}} - E^\circ_{X} = 0 - E^\circ_{X} = -E^\circ_{X}.
  • A reação será espontânea (isto é, X reduz \mathrm{H}^{+}) se e somente se -E^\circ_{X} > 0, ou seja, se E^\circ_{X} < 0\\ \mathrm{V}.
    Exemplo: uma semirreação com E^\circ=-0,76\\ \mathrm{V} (como \mathrm{Zn^{2+}/Zn}) pode reduzir \mathrm{H}^{+} formando \mathrm{H}_{2}, pois -(-0,76)=+0,76>0.

Passo 6

Resumo do procedimento que você deve aplicar à lista dada (passo a passo que dá a resposta direta na prova):
  1. Pegue os valores E^\circ das semirreações (todos em \mathrm{V}).
  2. Para (a): maior E^\circ → agente oxidante mais forte; menor E^\circ → agente oxidante mais fraco.
  3. Para (b): menor E^\circ (mais negativo) → agente redutor mais forte; maior E^\circ → agente redutor mais fraco.
  4. Para (c): selecione as semirreações com E^\circ>0. Essas espécies (na forma reduzida indicada na semirreação) podem ser reduzidas ao reagirem com \mathrm{H}_{2} — portanto, oxidam \mathrm{H}_{2}.
  5. Para (d): selecione as semirreações com E^\circ<0. Essas espécies (na forma reduzida indicada) podem doar elétrons para reduzir \mathrm{H}^{+} a \mathrm{H}_{2}.
Se você me fornecer a lista das semirreações com os valores de E^\circ, eu aplico exatamente esse procedimento e respondo (a)–(d) identificando cada substância.

Resposta

a) Não é possível determinar — a lista das semirreações e os valores de E^\circ não foram fornecidos.
b) Não é possível determinar — a lista das semirreações e os valores de E^\circ não foram fornecidos.
c) Não é possível determinar — a lista das semirreações e os valores de E^\circ não foram fornecidos (mas, em geral, oxidam \mathrm{H}_{2} as espécies com E^\circ>0).
d) Não é possível determinar — a lista das semirreações e os valores de E^\circ não foram fornecidos (mas, em geral, reduzem \mathrm{H}^{+} as espécies com E^\circ<0).

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