Calcule o valor de E^circ para cada uma das reações a seguir. Decida se cada uma delas é produtofavorecida na direção em que foi escrita.
2 I^-(aq)+Zn^2+(aq) I2(s)+Zn(s)

Passo 1

Beleza, então vamos começar resumindo o que a gente precisa fazer aqui. A questão pede para calcular o valor de $ E^{\circ} $ para a reação:
E^circ
Além disso, precisamos decidir se essa reação é favorecida na direção em que está escrita. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre potenciais padrão de eletrodo e como calcular o potencial da célula eletroquímica.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semicélulas envolvidas na reação. Cada reação de oxirredução pode ser dividida em duas semicélulas: uma de redução e outra de oxidação.
Na reação dada:
  • Redução: $ \mathrm{I}_{2}(\mathrm{~s}) + 2e^{-} \rightarrow 2 \mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq}) $
  • Oxidação: $ \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}) + 2e^{-} $
Mas, para encontrar $ E^{\circ} $ da célula, precisamos dos potenciais padrão de redução para cada semicélula.

Passo 3

Agora, vamos consultar a tabela de potenciais padrão de eletrodo para encontrar os valores de $ E^{\circ} $ para cada semicélula:
  • Redução do iodo: $ \mathrm{I}_{2}(\mathrm{~s}) + 2e^{-} \rightarrow 2 \mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq}) $, $ E^{\circ} = +0,54, \mathrm{V} $
  • Redução do zinco: $ \mathrm{Zn}^{2+}(\mathrm{aq}) + 2e^{-} \rightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{s}) $, $ E^{\circ} = -0,76, \mathrm{V} $

Passo 4

Para calcular o potencial padrão da célula ($ E^{\circ}_{célula} $), usamos a seguinte fórmula:
E^circcélula éáâ
Aqui:
  • Cátodo é onde ocorre a redução: $ \mathrm{I}{2} $ sendo reduzido a $ \mathrm{I}^{-} $, $ E^{\circ}{cátodo} = +0,54, \mathrm{V} $
  • Ânodo é onde ocorre a oxidação: $ \mathrm{Zn} $ sendo oxidado a $ \mathrm{Zn}^{2+} $, a redução reversa seria $ E^{\circ}_{ânodo} = -0,76, \mathrm{V} $, mas como é oxidação, usamos o sinal oposto: $ +0,76, \mathrm{V} $
Agora, aplicando na fórmula:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo é

Passo 5

Interpretando o resultado: um potencial padrão de célula positivo ($ E^{\circ}{célula} = +1,30, \mathrm{V} $) indica que a reação é espontânea na direção escrita. Isso significa que, sob condições padrão, a formação de $ \mathrm{I}{2} $ e $ \mathrm{Zn} $ é favorecida.

Resposta

O valor de $ E^{\circ} $ para a reação é $ +1,30, \mathrm{V} $. Como o $ E^{\circ} $ é positivo, a reação é favorecida na direção em que está escrita.

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