I e II são equações de reações que ocorrem em água, espontaneamente, no sentido indicado, em condições padrão
I. Fe+Pb^2+ Fe^2++Pb
II. Zn+Fe^2+ Zn^2++Fe
Analisando tais reações, isoladamente ou em conjunto, pode-se afirmar que, em condições padrão.
a) elétrons são transferidos do Pb^2+ para o Fe .
b) reação espontânea deve ocorrer entre Pb e Zn^2+
c) Zn^2+ deve ser melhor oxidante do que Fe^2+
d) Zn deve reduzir espontaneamente Pb^2+ a Pb .
e) Zn^2+ deve ser melhor oxidante do que Pb^2+.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem duas reações químicas que rolam espontaneamente em água nas condições padrão. O conteúdo aqui é de Reações de Redox (oxidação e redução). Vamos precisar identificar quais substâncias são oxidantes e quais são redutores, além de entender como os elétrons estão sendo transferidos nessas reações.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar as duas equações de reação:
I. Fe + Pb^2+ Fe^2+ + Pb
II. Zn + Fe^2+ Zn^2+ + Fe

Passo 3

Em cada equação, identifiquemos o que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido.
Na reação I:
  • Fe passa de 0 para +2, então está oxidação (perde elétrons).
  • Pb^2+ passa de +2 para 0, então está redução (ganha elétrons).
Na reação II:
  • Zn passa de 0 para +2, então está oxidação.
  • Fe^2+ passa de +2 para 0, então está redução.

Passo 4

Agora, pensar nas opções:
a) Diz que elétrons vão do Pb^2+ para o Fe. Mas na verdade, é o Fe que perde elétrons para o Pb^2+. Então está invertido.
b) Reação entre Pb e Zn^2+. Precisamos ver se isso é possível com base nas reações dadas.
c) Afirma que Zn^2+ é melhor oxidante que Fe^2+. Isso quer dizer que Zn^2+ tem maior tendência a ganhar elétrons, o que não parece correto.
d) Diz que Zn reduz espontaneamente Pb^2+ a Pb. Vamos checar isso.
e) Afirma que Zn^2+ é melhor oxidante que Pb^2+. Similar à opção c, mas com Pb.

Passo 5

Vamos usar a tabela de potenciais padrão de redução para entender quem é o melhor oxidante:
  • Pb^2+ + 2e^- Pb tem um potencial padrão de redução de -0,13 V.
  • Fe^2+ + 2e^- Fe tem um potencial padrão de redução de -0,44 V.
  • Zn^2+ + 2e^- Zn tem um potencial padrão de redução de -0,76 V.
Quanto mais negativo o potencial de redução, mais forte é o agente redutor (ou seja, mais facilmente perde elétrons). Então, Zn é um agente redutor mais forte que Fe, que por sua vez é mais forte que Pb.

Passo 6

Considerando que Zn é um agente redutor mais forte que Pb, significa que Zn^2+ é um agente oxidante mais fraco que Pb^2+. Logo, a opção e) que diz que Zn^2+ é melhor oxidante que Pb^2+ está incorreta.
Vamos ver a opção d): “Zn deve reduzir espontaneamente Pb^2+ a Pb”. Já que Zn é um agente redutor mais forte, ele pode doar elétrons para Pb^2+, reduzindo-o a Pb.

Resposta

d) Zn deve reduzir espontaneamente Pb^2+ a Pb.

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