São fornecidos os seguintes potenciais de redução determinados a
.
a) Qual elemento oxida? E qual reduz?
R: reduz
cobre; oxida
zinco
b) Determine o agente oxidante e o agente redutor.
R: agente redutor
zinco
agente oxidante = cobre
c) Qual é a diferença de potencial das reações envolvidas?
a) Qual elemento oxida? E qual reduz?
b) Determine o agente oxidante e o agente redutor.
agente oxidante = cobre
c) Qual é a diferença de potencial das reações envolvidas?
Passo 1
O enunciado pede três coisas (a, b, c) e fornece duas meias-reações de redução com seus potenciais padrão a
. Informações relevantes fornecidas:
Perguntas:
a) Qual elemento oxida e qual reduz?
b) Identificar agente oxidante e agente redutor.
c) Calcular a diferença de potencial das reações envolvidas (potencial da célula padrão).
a) Qual elemento oxida e qual reduz?
b) Identificar agente oxidante e agente redutor.
c) Calcular a diferença de potencial das reações envolvidas (potencial da célula padrão).
Passo 2
Entender o significado de potencial padrão de redução (aula rápida e amigável).
- O potencial padrão de redução
de uma meia-reação indica a tendência daquela meia-reação a ocorrer como redução (ganho de elétrons) em comparação com o eletrodo-padrão de hidrogênio. - Quanto mais positivo for
(mais grande), maior a tendência dessa espécie a ser reduzida (ou seja, a receber elétrons). - Em um par galvânico espontâneo, a meia-reação com maior
atua como redução (cátodo) e a outra é invertida (oxidação, ânodo).
Passo 3
Comparar os dois potenciais dados para decidir quem reduz e quem oxida.
Temos:
Temos:
Como
é maior que
, a meia-reação do cobre tem maior tendência a ocorrer como redução; portanto o cobre é reduzido e o zinco é oxidados.
Passo 4
Interpretar isso em termos de reações completas (escrever a reação que realmente ocorre).
- A meia-reação que se reduz (cátodo) fica como dada:
- A meia-reação do zinco será a oxidação (invertendo a dada), portanto escrevemos a oxidação e o potencial de oxidação correspondente. Ao inverter a meia-reação de redução de zinco:
O potencial de oxidação correspondente é o negativo do potencial de redução dado; ou seja,
Passo 5
Explicar o que são agente oxidante e agente redutor (mini-aula).
- Agente oxidante: a espécie que provoca a oxidação de outra; ela própria é reduzida (aceita elétrons).
- Agente redutor: a espécie que provoca a redução de outra; ela própria é oxidada (doa elétrons).
Aplicando ao nosso par: a espécie que é reduzida é(portanto é o agente oxidante). A espécie que é oxidada é (portanto é o agente redutor).
Passo 6
Calcular a diferença de potencial da célula padrão (
). Dois caminhos equivalentes — eu mostro os dois, você usa o que achar mais claro.
Método A (subtração de potenciais de redução):
Aqui o cátodo é
e o ânodo (como redução) é
, então
Método B (somar potencial de redução do cátodo com potencial de oxidação do ânodo):
Passo 7
Fazer a soma numérica (passo a passo, sem calculadora complicada):
Some e
:
Some
Portanto
Como
, a reação espontânea sob condições padrão é justamente:
Resposta
a) reduz =
(forma
); oxida =
(forma
)
b) agente oxidante = ; agente redutor =
c)
b) agente oxidante =
c)