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:
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:
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:
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:
Reação global: