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
Fe^2+(aq) Sn(s)
© Escreva uma equação química balanceada para a reação entre e . Essa reação é produto-favorecida ou reagente-favorecida?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente precisa resolver aqui é uma reação química entre íons de ferro (Fe²⁺) e estanho sólido (Sn). O conteúdo principal envolve reações redox e potenciais padrão de redução. Para isso, vamos usar as semi-reações fornecidas na tabela e entender como elas interagem para formar a equação balanceada. Vamos precisar identificar qual espécie vai perder elétrons (oxidação) e qual vai ganhar elétrons (redução).

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as semi-reações que temos na tabela:
  1. Fe^2+(aq) + 2 e^- Fe(s) com E^circ = -0,44,V
  2. Sn^2+(aq) + 2 e^- Sn(s) com E^circ = -0,14,V
Essas são as semi-reações de redução para o ferro e o estanho.

Passo 3

Agora, vamos determinar qual dessas reações vai ser a redução e qual vai ser a oxidação. A gente olha os potenciais padrão de redução ( E^circ):
  • Quanto mais positivo o E^circ, mais forte é o agente oxidante.
Aqui, Sn^2+/Sn tem -0,14,V e Fe^2+/Fe tem -0,44,V. Como -0,14,V é menos negativo que -0,44,V, o estanho tem um potencial de redução mais alto, então ele prefere ser reduzido.
Isso significa que o está disponível para ser oxidado quando reage com o ferro.

Passo 4

Vamos inverter a semi-reação do Sn para representar a oxidação:
Sn(s) Sn^2+(aq) + 2 e^- com E^circoxidação = +0,14,Vçã
A semi-reação do ferro permanece como redução:
Fe^2+(aq) + 2 e^- Fe(s) com E^circredução = -0,44,Vçã

Passo 5

Como os elétrons já estão balanceados (2 elétrons em cada semi-reação), podemos simplesmente somar as duas equações:
Sn(s) Sn^2+(aq) + 2 e^-
Fe^2+(aq) + 2 e^- Fe(s)
Somando:
Sn(s) + Fe^2+(aq) Sn^2+(aq) + Fe(s)

Passo 6

Para saber se a reação é produto-favorida ou reagente-favorida, calculamos a variação do potencial padrão ( De):
Deçãçã
Como De é negativo, isso indica que a reação não é espontânea sob condições padrão, ou seja, é reagente-favorida.

Resposta

A equação química balanceada é:
Sn(s) + Fe^2+(aq) Sn^2+(aq) + Fe(s)
Essa reação é reagente-favorida.

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