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
Fe(s)+CuSO4(aq) Cu(s)+FeSO4(aq)
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.

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:
Fe(s) + CuSO4(aq) Cu(s) + FeSO4(aq)
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.

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