Exercícios Resolvidos de Potencial do Eletrodo

UDESC – Química Geral e Inorgânica. Lista de Eletroquímica. Prof. Carla D. Questão 04.

Usando a série eletroquímica, decida se:

a) Equation será oxidado a Equation por tratamento com ácido clorídrico ( Equation ), 1,0 mol/L;

b) Equation será oxidado a Equation por tratamento com ácido clorídrico ( Equation ), 1,0 mol/L;

c) Equation será oxidado a Equation por tratamento com ácido nítrico ( Equation ), 1,0 mol/L.

Passo 1

A série eletroquímica pode ser a nossa tabela, que indica em que série estão os oxidantes. Ou seja, quem é mais oxidante que quem.

Pega aí a tua tabela pra procurar os caras envolvidos no exercício.

Achou?

Pro ácido clorídrico a gente vai usar a reação do hidrogênio, já o ácido nítrico tem uma reação específica dele, beleza?

Observe que em uma tabela como essa, onde os potenciais de redução estão crescentes de baixo para cima, lá em baixo a gente tem os caras mais redutores. Portanto, lá em cima estão os caras mais oxidantes (que se reduzem mais fácil).

Ah, outra coisa. Tá vendo que ali no enunciado as concentrações são sempre de 1,0 mol/L? Isso é importante porque esses valores de Equation só são válidos nessa concentração, certo? Por isso aquela bolinha ali no Equation .

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Passo 2

a) Será que o ferro é oxidado a Equation pelo Equation do ácido clorídrico?

Pela série eletroquímica, o Equation está acima do Equation , portanto, o Equation é um oxidante mais forte, e vai oxidar o ferro!

Como o potencial de redução do hidrogênio é maior, ele se reduz e o ferro se oxida:

Equation

Equation

Olha que o potencial do ferro ficou positivo porque estamos usando a reação de oxidação e, por isso, o potencial de oxidação.

A equação global ficará:

Equation

Ou seja, o ácido reage com o ferro metálico, formando Equation . O ácido corrói o ferro. Porque quando ele passa da forma metálica pra catiônica, adeus estrutura metálica.

E o Equation ?

Equation

Equation

Pois é, Equation positivo, então o processo é espontâneo e o Equation será oxidado a Equation por tratamento com ácido clorídrico ( Equation ), 1,0 mol/L.

Passo 3

b) Será que o cobre é oxidado a Equation pelo Equation do ácido clorídrico?

Pela série eletroquímica, o Equation está acima do Equation , portanto, o cobre é um oxidante mais forte e não será oxidado pelo ácido!

Vamos ver isso com números.

Se a gente fizer o que o enunciao pede, e oxidar o cobre com o ácido se reduzindo, teríamos:

Equation

Equation

A equação global ficará:

Equation

Com Equation igual a:

Equation

Equation

Como o Equation é negativo, a reação global ali não é espontânea. Ou seja, Equation não será oxidado a Equation por tratamento com ácido clorídrico ( Equation ), 1,0 mol/L.

Observação: se você fizer o cálculo do Equation utilizando aquela outra fórmula que só utiliza os potenciais de redução, sempre vai dar positivo! Na verdade você estará calculando a Equation da pilha espontânea entre cobre e hidrogênio, que é, exatamente, a reação inversa da global ali de cima:

Equation

Passo 4

c) Será que o cobre é oxidado a Equation pelo ácido nítrico?

Pela série eletroquímica, o ácido nítrico está acima do cobre, portanto, ácido nítrico é mais oxidante e vai oxidar o cobre!

Vamos ver isso com números.

Se a gente fizer o que o enunciao pede, e oxidar o cobre com o ácido se reduzindo, teremos:

Equation

Equation

Para a equação global, precisamos igualar o número de elétrons, multiplicando a primeira semirreação por dois e a segund por três (os potenciais NÃO são modificados).

Equation

Equation

Equation

E o cálculo do Equation ?

Equation

Equation

Com Equation positivo, a reação global é espontânea. Ou seja, Equation será oxidado a Equation por tratamento com ácido nítico ( Equation ), 1,0 mol/L.

Resposta

a) Sim

b) Não

c) Sim

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