No experimento realizado com um eletrodo de zinco adicionado a uma solução de sulfato de cobre, discuta a espontaneidade da reação de oxirredução (redox) escrevendo as reações de oxirredução correspondentes e a reação global para este processo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um experimento onde colocamos um eletrodo de zinco numa solução de sulfato de cobre. A ideia é descobrir se a reação que vai rolar entre esses dois acontece de forma espontânea. Pra isso, vamos precisar entender sobre reações de oxirredução (ou redox), que envolvem transferência de elétrons entre substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quem está oxidando e quem está reduzindo na reação. Oxidação é quando uma substância perde elétrons, e redução é quando ganha. No nosso caso, o zinco (Zn) vai perder elétrons e o cobre (Cu²⁺) vai ganhar.

Passo 3

Vamos escrever a meia-reação de oxidação para o zinco. Como o zinco está perdendo elétrons, a reação fica assim:
Zn(s) Zn^2+(aq) + 2e^-
Isso significa que cada átomo de zinco sólido (Zn) perde dois elétrons e vira íon zinco (Zn²⁺) na solução.

Passo 4

Agora, vamos escrever a meia-reação de redução para o cobre. Aqui, o íon cobre (Cu²⁺) está ganhando elétrons, então a reação é:
Cu^2+(aq) + 2e^- Cu(s)
Ou seja, cada íon Cu²⁺ na solução ganha dois elétrons e se transforma em cobre sólido (Cu).

Passo 5

Para encontrar a reação global, a gente junta as duas meias-reações. Como os elétrons se cancelam (tem 2 elétrons perdidos e 2 ganhados), a reação total fica:
Zn(s) + Cu^2+(aq) Zn^2+(aq) + Cu(s)
Isso mostra que o zinco sólido reage com íons cobre para formar íons zinco e cobre sólido.

Passo 6

Agora, sobre a espontaneidade da reação: sabemos que a reação é espontânea se o potencial de redução padrão ( ) for positivo. Olhando para as tabelas de potenciais, o zinco tem um potencial menor que o do cobre, o que significa que o zinco tende a oxidar e o cobre a reduzir espontaneamente. Então, a reação que escrevemos acontece sem precisar de energia externa.

Resposta

A reação de oxirredução é espontânea, ocorrendo conforme:
Zn(s) Zn^2+(aq) + 2e^-
Cu^2+(aq) + 2e^- Cu(s)
Reação global:
Zn(s) + Cu^2+(aq) Zn^2+(aq) + Cu(s)

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