Identifique qual espécie de enxofre
reage com cobre metálico mais facilmente e em quais condições (meio ácido ou básico)? Justifique sua resposta com base nos valores de potenciais-padrão e represente a reação global.
Passo 1
Beleza, vamos ver o que a questão está pedindo. A gente tem que descobrir qual das espécies de enxofre —
,
,
, ou
— reage mais facilmente com o cobre metálico. Além disso, precisamos saber em que tipo de meio isso acontece: ácido ou básico. Para resolver isso, vamos usar os valores de potenciais-padrão das reações redox dadas e montar a reação global.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a reação mais fácil de ocorrer é aquela que tem um potencial-padrão mais positivo. Isso porque um potencial mais positivo indica que a espécie tende a ganhar elétrons (reduzir) mais facilmente. Vamos olhar os potenciais fornecidos:
Passo 3
Agora, vamos identificar quais dessas espécies podem reagir com o cobre metálico. O cobre metálico pode atuar como um agente redutor, ou seja, pode doar elétrons e ser oxidado. Para que a reação ocorra, a espécie de enxofre deve atuar como oxidante, ou seja, deve aceitar elétrons.
Passo 4
Vamos comparar os potenciais-padrão das espécies de enxofre com o do cobre. A reação será espontânea se o potencial do oxidante for maior que o potencial do redutor. Aqui estão os potenciais:
- Para
: - Para
: - Para
:
Vemos que
tem um potencial mais positivo que
, então
pode oxidar o cobre. Já
tem um potencial negativo, o que significa que não consegue oxidar o cobre.
Passo 5
Agora, precisamos considerar o meio em que a reação ocorre. Observando as reações:
- A redução de
ocorre em meio básico, pois são produzidos . - A redução de
ocorre em meio ácido, pois consome .
Como vimos que
é a espécie que provavelmente reage com o cobre metálico, a reação ocorrerá em meio ácido.
Passo 6
Vamos montar a reação global. Sabemos que o cobre metálico será oxidado de
para
:
E a redução de
é:
Para balancear os elétrons, multiplicamos a reação do cobre por 2:
Agora, somamos as duas reações:
Resposta
A espécie
reage mais facilmente com o cobre metálico em meio ácido. A reação global é: