Escreva as semi-equações, calcule o potencial total e balanceie as seguintes equações globais: H^++Zn^0 H2(g)+Zn^2+ (meio ácido)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa reação química juntos! A gente tem a equação: H^++Zn^0 H2(g)+Zn^2+ em meio ácido. O conteúdo que vamos usar aqui é de reações de oxirredução (redox), onde a gente separa a reação em duas partes: a que perde elétrons (oxidação) e a que ganha elétrons (redução). Vamos precisar escrever essas meias-equações, calcular o potencial total da reação e balancear a equação final.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais espécies estão sendo oxidadas e quais estão sendo reduzidas. Na nossa reação:
  • O zinco metálico ( Zn^0) está passando de 0 para +2, o que significa que ele está perdendo elétrons. Isso é oxidação.
  • Os íons hidrogênio ( H^+) estão se transformando em hidrogênio gasoso ( H2), ou seja, estão ganhando elétrons. Isso é redução.

Passo 3

Agora, vamos escrever as meias-equações separadas para a oxidação e a redução.
Oxidação (Perda de elétrons):
Zn^0 Zn^2+ + 2e^-
Redução (Ganho de elétrons):
2H^+ + 2e^- H2(g)
Aqui, cada meia-equação está mostrando claramente a transferência de elétrons.

Passo 4

Para calcular o potencial total da reação, precisamos saber os potenciais padrão de eletrodo das duas meias-equações. Vamos supor que:
  • O potencial padrão de oxidação do zinco ( Zn^0/Zn^2+) é -0,76 V.
  • O potencial padrão de redução do hidrogênio ( H^+/H2) é 0,00 V.
O potencial total da reação é dado pela diferença entre o potencial de redução e o potencial de oxidação:
Etotal = Eredução - Eoxidaçãoçãçã
Etotal = 0,00,V - (-0,76,V) = +0,76,V
Isso significa que a reação é espontânea sob condições padrão.

Passo 5

Agora, vamos balancear a equação global usando as meias-equações que escrevemos.
  1. Oxidação: Zn^0 Zn^2+ + 2e^-
  2. Redução: 2H^+ + 2e^- H2(g)
Observamos que os elétrons se cancelam porque temos 2 elétrons em cada meia-equação. Então, somando as duas meias-equações, temos:
Zn^0 + 2H^+ Zn^2+ + H2(g)

Resposta

A equação global balanceada é:
Zn^0 + 2H^+ Zn^2+ + H2(g)
E o potencial total da reação é +0,76 V.

Exercícios relacionados