Considere as semi-reações dadas na tabela:
Semi-reação |l|l| hline Semi-reação & $E^circ / V$ hline $Cu^2+(aq)+2 e^- Cu(s)$ & $+0,34$ hline $Sn^2+(aq)+2 e^- Sn(s)$ & $-0,14$ hline $Fe^2+(aq)+2 e^- Fe(s)$ & $-0,44$ hline $Zn^2+(aq)+2 e^- Zn(s)$ & $-0,76$ hline $Al^3+(aq)+3 e^- Al(s)$ & $-1,66$ hline
Zn^2+(aq) Sn(s)
(d) Escreva uma equação química balanceada para a reação entre e . Essa reação é produto-favorecida ou reagente-favorecida?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para gente escrever uma equação química balanceada para a reação entre íons de zinco ( Zn^2+(aq)) e estanho sólido ( Sn(s)). Além disso, precisamos descobrir se essa reação é mais favorável para os produtos ou para os reagentes. Vamos usar os dados da tabela para resolver isso!

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semi-reações de redução que temos na tabela:
  1. Zn^2+(aq) + 2 e^- Zn(s) com E^circ = -0,76,V
  2. Sn^2+(aq) + 2 e^- Sn(s) com E^circ = -0,14,V
Como estamos lidando com Sn(s), que é o estanho sólido, ele provavelmente vai sofrer oxidação na reação.

Passo 3

Vamos escrever a semi-reação de oxidação para o estanho ( Sn(s)):
Sn(s) Sn^2+(aq) + 2 e^-
Note que o valor de E^circ para a oxidação é o oposto do valor da redução. Então, se a redução de Sn^2+ tem E^circ = -0,14,V, a oxidação de Sn será E^circ = +0,14,V.

Passo 4

Agora, vamos combinar as duas semi-reações: a de oxidação do estanho e a de redução do Zn^2+.
Sn(s) & Sn^2+(aq) + 2 e^- E^circox = +0,14,V Zn^2+(aq) + 2 e^- & Zn(s) E^circred = -0,76,V
Como as quantidades de elétrons são iguais, podemos simplesmente somar as duas equações:
Sn(s) + Zn^2+(aq) Sn^2+(aq) + Zn(s)

Passo 5

Para saber se a reação é produto-favorida ou reagente-favorida, vamos calcular o potencial padrão da célula ( E^circcel) usando a fórmula:
E^circcel = E^circcátodo - E^circânodo áâ
Aqui:
  • E^circcátodoá é o potencial de redução do Zn^2+: -0,76,V
  • E^circânodoâ é o potencial de oxidação do Sn: +0,14,V
Então:
E^circcel = -0,76,V - (+0,14,V) = -0,90,V

Resposta

A equação química balanceada é:
Sn(s) + Zn^2+(aq) Sn^2+(aq) + Zn(s)
Como E^circcel é -0,90,V, a reação é reagente-favorida.

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