Quando um prego de ferro foi imerso em uma solução aquosa de HCl na presença de ar, observou-se a evolução de gás e a solução ficou amarelada. Em um tubo de ensaio colocou um pouco desta solução amarelada e gotejou uma solução de tiocianato de potássio e a solução ficou vermelho sangue.
Escreva as semi-reações e a reação global. Faça o cálculo do potencial padrão.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um prego de ferro é colocado em HCl com ar, sai gás (H₂) e a solução fica amarelada. Depois, ao pingar KSCN, forma‐se o complexo vermelho‐sangue, ou seja, apareceu Fe³⁺.
Conteúdo: reação de oxidorredução em meio ácido e cálculo de potencial padrão de célula.
O que vamos precisar:
• Escrever as semi‐reações de oxidação (perda de elétrons) e de redução (ganho de elétrons).
• Balancear massa e carga para achar a reação global.
• Pegar os potenciais padrão (tabela) e usar E°ₓₓ = E°cátodo – E°ânodo.

Passo 2

Primeiro identificamos o redox que gera Fe³⁺ a partir de Fe²⁺ por ação do O₂ em meio ácido. As semi‐reações são:
Anódica (oxida Fe²⁺ a Fe³⁺, liberando elétron):
Fe^2+;longrightarrow;Fe^3+;+;e^- E^circânodo = -0,771;Vâ
Catódica (reduz O₂ a água, consumindo elétrons e H⁺):
$$\mathrm{O_2;+;4,H+;+;4,e-;\longrightarrow;2,H_2O}
\quad E^\circ_{cátodo} = +1{,}229;\mathrm{V}$$
Aqui a gente escolhe essas duas porque vimos Fe³⁺ (teste SCN⁻) e sabe que o oxidante é o O₂ dissolvido.

Passo 3

Agora a gente balanceia elétrons: a anódica dá 1 e⁻ e a cátodo pede 4 e⁻, então multiplica a anódica por 4:
4,Fe^2+;longrightarrow;4,Fe^3+;+;4,e^-
Somando com a catódica, os elétrons somem e sobra a reação global:
4,Fe^2+;+;O2;+;4,H^+;longrightarrow;4,Fe^3+;+;2,H2O

Passo 4

Pra achar o potencial padrão da célula:
E°₍cel₎ = E°cátodo − E°ânodo
= (+1,229 V) − (–0,771 V)
= +0,458 V
Isso mostra que a oxidação de Fe²⁺ por O₂ em meio ácido é espontânea (E° > 0).

Resposta

Reação global (em meio ácido):
4,Fe^2+;+;O2;+;4,H^+;longrightarrow;4,Fe^3+;+;2,H2O
Potencial padrão da célula:
E^circcel = +0,458;V

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