Escrever (i) as reações anódicas e catódicas, (ii) dar a reação total balanceada e (iii) dar a direção espontânea, nas condições padrão:
(b) Cr(s)+Zn^2+ (aq) <=ftarrows Cr^3+ (aq)+Zn(s)
Resp: (iii) direita p/ a esquerda

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação envolvendo cromo sólido ( ) e íons de zinco ( ) que formam íons de cromo ( ) e zinco sólido ( ). O que precisamos fazer é:
  1. Escrever as reações no ânodo (oxidação) e no cátodo (redução).
  2. Balancear a reação total.
  3. Determinar em qual direção a reação ocorre espontaneamente nas condições padrão.
Para isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especificamente sobre reações de oxidação e redução.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido.
  • Oxidação é quando uma substância perde elétrons.
  • Redução é quando uma substância ganha elétrons.
No nosso caso:
  • O cromo ( ) está passando de 0 para +3, ou seja, está perdendo elétrons. Portanto, o cromo está oxidando.
  • O zinco ( ) está passando de +2 para 0, ou seja, está ganhando elétrons. Portanto, o zinco está reduzindo.

Passo 3

Agora, vamos escrever as reações de oxidação e redução separadamente.
  • Reação Anódica (Oxida��ão):
    Cr(s) Cr^3+(aq) + 3e^-
    Aqui, o cromo sólido perde 3 elétrons para se tornar íon Zn^2+(aq) + 2e^- Zn(s) .
  • Reação Catódica (Redução):
    Neste caso, o íon zinco ganha 2 elétrons para se transformar em zinco sólido.

Passo 4

Para balancear a reação total, precisamos igualar o número de elétrons perdidos na oxidação com os ganhos na redução.
  • Na oxidação, perdemos 3 elétrons.
  • Na redução, ganhamos 2 elétrons.
Para igualar, encontramos o mínimo múltiplo comum de 3 e 2, que é 6.
  • Multiplicamos a reação de oxidação por 2:
    2Cr(s) 2Cr^3+(aq) + 6e^-
  • Multiplicamos a reação de redução por 3:
    3Zn^2+(aq) + 6e^- 3Zn(s)
Agora, somamos as duas reações:
2Cr(s) + 3Zn^2+(aq) 2Cr^3+(aq) + 3Zn(s)

Passo 5

Finalmente, vamos determinar a direção espontânea da reação nas condições padrão. Isso geralmente é feito comparando os potenciais de redução padrão ( ) das semirreações:
  • Se o potencial de redução do ânodo for menor que o do cátodo, a reação espontânea ocorre na direção direta (da esquerda para a direita).
  • Se for maior, ocorre na direção inversa (da direita para a esquerda).
No nosso caso, considerando os potenciais padrão, a reação espontânea ocorre na direção da direita para a esquerda.

Resposta

A direção espontânea é da direita para a esquerda.

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