No início do desenvolvimento da fotografia, um papel ou plástico fotossensível chamado de filme era utilizado para criar uma imagem latente do alvo fotografado, que posteriormente era revelada através de uma série de processos químicos para obtenção da imagem final. O material fotossensível era composto por uma película contendo sais de prata(I) incolores que ao entrarem em contato com a luz produzia prata metálica (cor preta) segundo reação de oxirredução abaixo:
AgCl xrightarrowh nu Ag^0+Cl^bul<=t
A técnica de cianotipia realizada no laboratório segue o mesmo princípio descrito acima, baseando-se nas reações abaixo:
& 2[Fe^III(C2 O4)3](a q)^3- xrightarrowh nu 2 Fe(a q)^II+5 C2 O4^2- (a q)+2 CO2(g) & 2 Fe(a q)^II+Fe^III(CN)6 ^3-(a q) longrightarrow c Fe^II-NC^2-Fe^III Azul da prússia ú
a) Indique as espécies que sofrem redução e oxidação nos dois processos descritos acima.
b) De acordo com o esquema contendo as reações envolvidas no processo de cianotipia, a radiação ultravioleta é responsável por reduzir ou oxidar o Fe?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente tem aqui são duas reações químicas que explicam como a fotografia antiga funcionava usando filme fotossensível e como a cianotipia, uma técnica similar, também cria imagens usando reações químicas. A matéria que vamos mexer aqui é Química, mais especificamente Reações de Oxirredução (redox). Para resolver as questões, vamos precisar identificar quais espécies químicas estão ganhando ou perdendo elétrons nas reações apresentadas.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a primeira reação que é a da fotografia antiga:
AgCl xrightarrowh nu Ag^0+Cl^bul<=t
Nessa reação, o AgCl (cloreto de prata) está sendo iluminado pela luz (representada por h nu). Essencialmente, a prata no AgCl perde o cloro e se transforma em prata metálica ( Ag^0), enquanto o cloro se torna Cl^bul<=t. Aqui, a prata está passando de um estado de oxidação +1 no AgCl para 0 no Ag^0, o que significa que ela está ganhando elétrons (reduzindo). Já o cloro está perdendo elétrons, passando de -1 para uma forma radical livre, ou seja, está oxidando.
Então:
  • Redução: Ag^+ em AgCl para Ag^0
  • Oxidação: Cl^- em AgCl para Cl^bul<=t

Passo 3

Agora, vamos para as reações da cianotipia:
2[Fe^III(C2 O4)3](aq)^3- xrightarrowh nu 2 Fe(aq)^II+5 C2 O4^2- (aq)+2 CO2(g)
2 Fe(aq)^II+Fe^III(CN)6 ^3-(aq) longrightarrow Fe^II-NC^2-Fe^III (Azul da Prússia) ú
Na primeira reação, o [Fe^III(C2 O4)3]^3- está sendo exposto à luz, o que faz com que o ferro passe de Fe^III para Fe^II, ou seja, está reduzindo (ganhando elétrons). O oxalato ( C2 O4^2-) está sendo oxidado a CO2.
Na segunda reação, o Fe^II reage com o Fe^III(CN)6^3- para formar o Azul da Prússia, onde o ferro Fe^II permanece como Fe^II e o Fe^III permanece como Fe^III. No entanto, o balanço de elétrons na reação indica que não há mudança formal nos estados de oxidação dos ferros nesse passo, mas o contexto sugere que o primeiro processo está envolvido na formação do composto.
Então:
  • Redução: Fe^III no [Fe^III(C2 O4)3]^3- para Fe^II
  • Oxidação: C2 O4^2- para CO2

Passo 4

Resumindo as duas partes:
a) Espécies que sofrem redução e oxidação:
  • Primeiro processo (Fotografia com AgCl):
    • Redução: Ag⁺ em AgCl → Ag⁰
    • Oxidação: Cl⁻ em AgCl → Cl• (cloro radical)
  • Segundo processo (Cianotipia):
    • Redução: Fe³⁺ em [Fe^III(C2 O4)3]^3- → Fe²⁺
    • Oxidação: C₂O₄²⁻ (oxalato) → CO₂

Passo 5

Agora, vamos responder a segunda parte da questão:
b) O papel da radiação ultravioleta na cianotipia:
A radiação ultravioleta ( h nu) está fornecendo energia para que ocorra a reação de redox. Especificamente, essa energia faz com que o Fe^III seja reduzido a Fe^II. Portanto, a radiação UV é responsável por reduzir o ferro.

Resposta

a)
  • Primeiro processo (AgCl):
     • Redução: Ag⁺ em AgCl → Ag⁰
     • Oxidação: Cl⁻ em AgCl → Cl•
  • Segundo processo (Cianotipia):
     • Redução: Fe³⁺ → Fe²⁺
     • Oxidação: C₂O₄²⁻ → CO₂
b) A radiação ultravioleta é responsável por reduzir o Fe.

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