Considere as espécies indicadas na coluna B) do quadro a seguir. Com quais espécies o ozônio reagirá espontaneamente em condições de concentração padrão?
A) Espécie oxidada B) Espécie reduzida C) Semirreação de redução D) E^0 / V
Au^3+ Au Au^3++3 e^- <=ftharpoons Au 1,50
Cl2 Cl^- Cl2+2 e^- <=ftharpoons 2 Cl^- 1,36
Sn^2+ Sn Sn^2++2 e^- <=ftharpoons Sn -0,14

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma tabela com diferentes espécies químicas na coluna B) e queremos saber com quais delas o ozônio (O₃) reage de forma espontânea em condições padrão de concentração. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de eletroquímica, especificamente os potenciais de redução padrão (E°). Isso nos ajudará a determinar se a reação entre o ozônio e as espécies listadas será espontânea.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que uma reação será espontânea se o potencial de redução do agente oxidante for maior que o potencial de redução do agente redutor. O ozônio atua como um agente oxidante, ou seja, ele aceita elétrons e, portanto, tem um potencial de redução próprio. Para determinar se o ozônio vai reagir com uma das espécies na tabela, precisamos comparar seus potenciais de redução.

Passo 3

Vamos listar os potenciais de redução fornecidos na tabela:
  • Ouro (Au³⁺/Au): E° = 1,50 V
  • Cloro (Cl₂/Cl⁻): E° = 1,36 V
  • Estanho (Sn²⁺/Sn): E° = -0,14 V
Esses valores representam a tendência dessas espécies em ganhar elétrons (ser reduzidas).

Passo 4

Agora, precisamos saber o potencial de redução do ozônio. A reação de redução do ozônio em condições padrão é:
O3 + 2 H^+ + 2 e^- <=ftharpoons O2 + H2O
O potencial de redução para essa reação é aproximadamente E° = 2,07 V.

Passo 5

Para que a reação entre o ozônio e uma das espécies seja espontânea, o potencial de redução do ozônio deve ser maior que o potencial de redução da espécie com a qual ele está reagindo. Vamos comparar os valores:
  • O₃ (2,07 V) > Au³⁺/Au (1,50 V) → Reação espontânea
  • O₃ (2,07 V) > Cl₂/Cl⁻ (1,36 V) → Reação espontânea
  • O₃ (2,07 V) > Sn²⁺/Sn (-0,14 V) → Reação espontânea

Passo 6

Isso significa que o ozônio tem potencial suficiente para oxidar todas as espécies listadas na tabela, ou seja, o ouro, o cloro e o estanho reagirão de forma espontânea com o ozônio nas condições padrão de concentração.

Resposta

O ozônio reagirá espontaneamente com todas as espécies listadas: Au, Cl⁻ e Sn.

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