Considerando as semirreações de redução do íon dicromato (Cr2 O7 ^2-) e do íon férrico (Fe^3+), responda as questões a seguir:
a) Escreva a reação global balanceada da reação espontânea possível entre íons de ferro e íons de cromo e, em seguida, calcule a sua diferença de potencial padrão.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa balancear uma reação entre íons de ferro ( Fe^3+) e íon dicromato ( Cr2O7^2-). Esse problema envolve eletrólise e eletroquímica, especificamente as semirreações de redução. Vamos precisar balancear as equações de oxirredução e calcular a diferença de potencial padrão usando os potenciais de redução padrão das substâncias envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semirreações de redução para cada íon. Para o íon dicromato ( Cr2O7^2-), a semirredução é:
Cr2O7^2- + 14H^+ + 6e^- 2Cr^3+ + 7H2O
E para o íon férrico ( Fe^3+), a redução é:
Fe^3+ + e^- Fe^2+

Passo 3

Agora, como a reação é entre íons de ferro e íons de cromo, precisamos combinar essas semirreações. Mas antes, vamos ajustar os elétrons para que se cancelem. A semirreação do dicromato consome 6 elétrons, então multiplicamos a semirreação do ferro por 6:
6Fe^3+ + 6e^- 6Fe^2+

Passo 4

Agora, somamos as duas semirreações:
Cr2O7^2- + 14H^+ + 6Fe^3+ 2Cr^3+ + 7H2O + 6Fe^2+
Essa é a reação global balanceada da reação espontânea entre os íons de ferro e cromo.

Passo 5

Para calcular a diferença de potencial padrão ( De), usamos os potenciais de redução padrão ( E^circ) das semirreações:
  • E^circ para Cr2O7^2-/Cr^3+ é +1,33 V
  • E^circ para Fe^3+/Fe^2+ é +0,77 V
A diferença de potencial padrão é:
Deáâ

Resposta

A reação global balanceada é:
Cr2O7^2- + 14H^+ + 6Fe^3+ 2Cr^3+ + 7H2O + 6Fe^2+
E a diferença de potencial padrão é 0,56,V.

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