Quando um prego de ferro é mergulhado em uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), observa-se a formação de cobre metálico sobre a superfície do prego em decorrência da reação representada por
Essa é uma reação de oxirredução na qual:
A) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
B) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente redutor.
C) o ferro metálico ganha elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
D) o íon de cobre(II) ganha elétrons e, portanto, é o agente redutor.
E) o íon de cobre(II) perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
A) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
B) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente redutor.
C) o ferro metálico ganha elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
D) o íon de cobre(II) ganha elétrons e, portanto, é o agente redutor.
E) o íon de cobre(II) perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química entre ferro metálico e sulfato de cobre(II) que resulta na formação de cobre metálico e sulfato de ferro(II). O tema principal aqui é reações de oxirredução. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são oxirreduções, identificar o que está sendo oxidado e reduzido na reação, e determinar qual substância está agindo como agente oxidante ou redutor.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar o que são reações de oxirredução. Nessas reações, ocorre uma transferência de elétrons entre as substâncias envolvidas. Oxidação é o processo pelo qual uma substância perde elétrons, enquanto redução é o processo pelo qual uma substância ganha elétrons. Além disso, o agente oxidante é a substância que causa a oxidação de outra, ou seja, ela própria é reduzida. Já o agente redutor é a substância que causa a redução de outra, ou seja, ela própria é oxidada.
Passo 3
Vamos analisar a reação dada:
Aqui, o ferro metálico (
) está se transformando em sulfato de ferro(II) (
), e o sulfato de cobre(II) (
) está se transformando em cobre metálico (
).
Passo 4
Vamos identificar as alterações de oxidação e redução:
- Ferro (Fe): Passa de Fe(s) para FeSO₄(aq). Nesse processo, o ferro perde elétrons, ou seja, é oxidado.
- Cobre (Cu): Passa de CuSO₄(aq) para Cu(s). Nesse processo, o cobre ganha elétrons, ou seja, é reduzido.
Passo 5
Agora, identificamos os agentes oxidante e redutor:
- Agente Redutor: É a substância que doa elétrons e, portanto, é oxidada. Aqui, o ferro está perdendo elétrons, então o ferro é o agente redutor.
- Agente Oxidante: É a substância que aceita elétrons e, portanto, é reduzida. O cobre está ganhando elétrons, então o íon cobre(II) (
) é o agente oxidante.
Passo 6
Vamos analisar as alternativas:
- A) O ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante. (Incorreto, o ferro é o agente redutor)
- B) O ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente redutor. (Correto)
- C) O ferro metálico ganha elétrons e, portanto, é o agente oxidante. (Incorreto, o ferro perde elétrons)
- D) O íon de cobre(II) ganha elétrons e, portanto, é o agente redutor. (Incorreto, o cobre(II) é o agente oxidante)
- E) O íon de cobre(II) perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante. (Incorreto, o cobre ganha elétrons)
Resposta
A alternativa correta é a B) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente redutor.