Escreva as possíveis semi-reações de oxidação e de redução que ocorrem quando o metal zinco é imerso em Solução de ácido sulfúrico,
. Para cada item, escreva o par de semi-reações (a reação do ânodo e a do cátodo) e calcule o potencial padrão de reação,
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer saber quais são as possíveis semi-reações de oxidação e de redução que acontecem quando o zinco metálico é colocado em ácido sulfúrico (
). Além disso, precisamos escrever o par dessas semi-reações (ânodo e cátodo) e calcular o potencial padrão de reação (
). Para resolver isso, vamos precisar conhecer as reações de oxidação e redução, entender como balanceá-las e usar as tabelas de potenciais padrão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o processo. Quando o zinco metálico entra em contato com o ácido sulfúrico, ocorre uma reação de oxidação do zinco e uma reação de redução dos íons hidrogênio presentes no ácido. Isso forma uma célula galvânica onde o zinco é o ânodo (local de oxidação) e o hidrogênio é o cátodo (local de redução).
Passo 3
Vamos escrever as semi-reações separadamente:
-
Oxidação (Ânodo):O zinco metálico perde elétrons, se oxidando:
-
Redução (Cátodo):Os íons hidrogênio (
) do ácido sulfúrico ganham elétrons para formar gás hidrogênio:
Passo 4
Agora, vamos balancear as semi-reações. No caso, as equações já estão balanceadas em termos de carga e de átomos:
-
Oxidação:
-
Redução:
Isso significa que precisamos de 2 elétrons no processo de redução para equilibrar os 2 elétrons produzidos na oxidação do zinco.
Passo 5
Vamos agora determinar os potenciais padrão de eletrodo (
) para cada meia-reação. Usamos uma tabela de potenciais de eletrodo padrão:
-
Para a oxidação do zinco:Como queremos a reação de oxidação (o oposto), invertemos a equação e mudamos o sinal do potencial:
-
Para a redução dos íons hidrogênio:
Passo 6
Finalmente, para encontrar o potencial padrão da reação global (
), somamos os potenciais das semi-reações:
Substituindo os valores:
Resposta
As semi-reações são:
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Oxidação (Ânodo):
-
Redução (Cátodo):
O potencial padrão da reação é
.