a) O zinco é mais facilmente oxidado em meio ácido ou alcalino?
b) O oxigênio é mais facilmente reduzido em meio ácido ou alcalino?

Passo 1

O enunciado pergunta em que meio o zinco se oxida com mais facilidade e em que meio o oxigênio se reduz com mais facilidade. O conteúdo envolvido é eletroquímica, em particular comparação de potenciais-padrão de meia-reação. Vamos usar tabelas de potenciais-padrão de redução e converter para potenciais de oxidação quando necessário.

Passo 2

Analisando a oxidação do zinco em meio ácido, a meia-reação de redução é
\text{(acid)}\quad \mathrm{Zn^{2+}} + 2e^- \longrightarrow \mathrm{Zn}
com E^\circ_{\mathrm{red}} = -0,76\\ \mathrm{V}. Invertendo para oxidação,
\mathrm{Zn} \longrightarrow \mathrm{Zn^{2+}} + 2e^-,\quad E^\circ_{\mathrm{ox}} = +0,76\\ \mathrm{V}.

Passo 3

Em meio alcalino, o zinco forma íon zincato. A meia-reação de redução é
\text{(alk)}\quad [\mathrm{Zn(OH)_4}]^{2-} + 2e^- \longrightarrow \mathrm{Zn} + 4\,\mathrm{OH^-}
com E^\circ_{\mathrm{red}} = -1,25\\ \mathrm{V}. Invertendo, a oxidação é
\mathrm{Zn} + 4\,\mathrm{OH^-} \longrightarrow [\mathrm{Zn(OH)_4}]^{2-} + 2e^-, \quad E^\circ_{\mathrm{ox}} = +1,25\\ \mathrm{V}.

Passo 4

Comparando os potenciais de oxidação:
E^\circ_{\mathrm{ox}}(\text{alk}) = +1,25\\ \mathrm{V} \quad>\quad E^\circ_{\mathrm{ox}}(\text{acid}) = +0,76\\ \mathrm{V}.
Quanto maior o E^\circ_{\mathrm{ox}}, mais facilmente o metal se oxida. Logo, o zinco se oxida mais facilmente em meio alcalino.

Passo 5

Agora o oxigênio em meio ácido: a meia-reação de redução é
\mathrm{O_2} + 4\,\mathrm{H^+} + 4e^- \longrightarrow 2\,\mathrm{H_2O}, \quad E^\circ_{\mathrm{red}} = +1,229\\ \mathrm{V}.

Passo 6

Em meio alcalino, a meia-reação é
\mathrm{O_2} + 2\,\mathrm{H_2O} + 4e^- \longrightarrow 4\,\mathrm{OH^-}, \quad E^\circ_{\mathrm{red}} = +0,401\\ \mathrm{V}.

Passo 7

Comparando os potenciais de redução:
E^\circ_{\mathrm{red}}(\text{acid}) = +1,229\\ \mathrm{V} \quad>\quad E^\circ_{\mathrm{red}}(\text{alk}) = +0,401\\ \mathrm{V}.
Quanto maior o E^\circ_{\mathrm{red}}, mais facilmente a espécie se reduz. Logo, o oxigênio se reduz mais facilmente em meio ácido.

Resposta

a) O zinco se oxida mais facilmente em meio alcalino.
b) O oxigênio se reduz mais facilmente em meio ácido.

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