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)
|
---|---|---|---|
|
|
|
1,50 |
|
|
|
1,36 |
|
|
|
|
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:
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.
Exercícios relacionados
Ao se preparar uma solução aquosa de trimetilamina, de concentração na faixa de 0,1 a
, qual faixa de valor de
se espera obter dessa solução? Argumente utilizando a teoria ácido-base de Bronsted-Lowry.
Quais são os elementos de simetria e o grupo pontual das moléculas abaixo:
Escreva a equação química global da reação entre ozônio e cloreto (
.
Represente, em estrutura de bastão, o produto formado pela reação entre etanol (álcool etanoico) e ácido fórmico (ácido metanoico).