(Técnico de operação - Prova 18 - Petrobrás 2014) Considere os potenciais de redução ( E^0 Red) abaixo.
l Mg^+2+2 e- Mg E Red ^0=-2,36 V Al^+3+3 e- Al E Red ^0=-1,66 V Pb^+2+2 e- Pb E Red ^0=-0,13 V Bi^+3+3 e^- Bi E Red =+0,20 V Ag^+1+1 e^- Ag E Red ^0=+0,80 V
Marque a opção que corresponde a uma reação espontânea:
(A) Pb^+2(aq)+Ag(s) Ag^+(aq)+Pb(s)
(B) Mg(s)+Al^+3(aq) Mg^+2(aq)+Al(s)
© Pb(s)+Mg^+2(aq) Pb^+2(aq)+Mg(s)
(D) Al^+3(aq)+Ag(s) Ag^+(aq)+Al(s)
(E) Bi^+3(aq)+Ag(s) Ag^+(aq)+Bi(s)
(Justifique - 0,5 ponto)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de reações espontâneas usando potenciais de redução. O enunciado nos dá vários potenciais padrão de redução ( E^0Red) para diferentes metais. A gente precisa identificar qual das opções apresentadas representa uma reação que acontece de forma espontânea.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que uma reação espontânea ocorre quando a diferença de potencial entre os agentes é positiva. Isso significa que o agente oxidante (aquele que ganha elétrons) tem um potencial de redução maior que o agente redutor (aquele que perde elétrons).

Passo 3

Vamos analisar as opções uma por uma, identificando os agentes de oxidação e redução e calculando a diferença de potencial:
Opção A:
Pb^+2(aq) + Ag(s) Ag^+(aq) + Pb(s)
  • Ag entra como redutor: Ag^+ + e^- Ag, E^0Red = +0,80 V
  • Pb é o oxidante: Pb Pb^+2 + 2e^-, E^0Red = -0,13 V
Diferença de potencial: 0,80 V - (-0,13 V) = +0,93 V
Como a diferença é positiva, é espontânea.
Opção B:
Mg(s) + Al^+3(aq) Mg^+2(aq) + Al(s)
  • Al entra como redutor: Al^+3 + 3e^- Al, E^0Red = -1,66 V
  • Mg é o oxidante: Mg Mg^+2 + 2e^-, E^0Red = -2,36 V
Diferença de potencial: -1,66 V - (-2,36 V) = +0,70 V
Diferença positiva, mas vamos ver as outras opções.
Opção C:
Pb(s) + Mg^+2(aq) Pb^+2(aq) + Mg(s)
  • Mg entra como redutor: Mg^+2 + 2e^- Mg, E^0Red = -2,36 V
  • Pb é o oxidante: Pb Pb^+2 + 2e^-, E^0Red = -0,13 V
Diferença de potencial: -2,36 V - (-0,13 V) = -2,23 V
Diferença negativa, não é espontânea.
Opção D:
Al^+3(aq) + Ag(s) Ag^+(aq) + Al(s)
  • Al entra como redutor: Al^+3 + 3e^- Al, E^0Red = -1,66 V
  • Ag é o oxidante: Ag Ag^+ + e^-, E^0Red = +0,80 V
Diferença de potencial: -1,66 V - (+0,80 V) = -2,46 V
Diferença negativa, não é espontânea.
Opção E:
Bi^+3(aq) + Ag(s) Ag^+(aq) + Bi(s)
  • Bi entra como redutor: Bi^+3 + 3e^- Bi, E^0Red = +0,20 V
  • Ag é o oxidante: Ag Ag^+ + e^-, E^0Red = +0,80 V
Diferença de potencial: +0,20 V - (+0,80 V) = -0,60 V
Diferença negativa, não é espontânea.

Resposta

A opção A é a que corresponde a uma reação espontânea.

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