Quais dos seguintes reagentes podem oxidar H2 O à O2(g) nas condições padrão ?
H^+(aq)
Cu^2+(aq)
Cl2(g)
Pb^2+(aq)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta é sobre quais dos reagentes listados conseguem oxidar a água ( H2O) para oxigênio gasoso ( O2(g)) em condições padrão. Para isso, vamos usar conceitos de reação de oxirredução e potenciais de redução padrão.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que oxidação significa perder elétrons. Quando a água é oxidada a oxigênio, ela perde elétrons. Para que isso aconteça, o reagente que vai oxidar a água precisa ser um bom agente oxidante, ou seja, ele próprio deve ganhar elétrons facilmente.

Passo 3

Para saber quais reagentes podem oxidar a água, vamos comparar os potenciais de redução padrão ( E^circ) dos reagentes com o potencial de redução da reação de oxidação da água. Se o potencial do reagente for maior que o da água, ele pode oxidar a água.
A reação de oxidação da água é:
2H2O O2(g) + 4H^+(aq) + 4e^- E^circ = -1,23,V

Passo 4

Agora, vamos analisar cada reagente:
  1. H^+(aq):
    • Reação de redução: H^+ + e^- 12H2 E^circ = 0,V
    • Como 0,V > -1,23,V, ele pode oxidar a água.
  2. Cu^2+(aq):
    • Reação de redução: Cu^2+ + 2e^- Cu E^circ = +0,34,V
    • Como 0,34,V > -1,23,V, ele pode oxidar a água.
  3. Cl2(g):
    • Reação de redução: Cl2 + 2e^- 2Cl^- E^circ = +1,36,V
    • Como 1,36,V > -1,23,V, ele pode oxidar a água.
  4. Pb^2+(aq):
    • Reação de redução: Pb^2+ + 2e^- Pb E^circ = -0,13,V
    • Como -0,13,V < -1,23,V, ele não pode oxidar a água.

Resposta

Os reagentes que podem oxidar H2O a O2(g) nas condições padrão são:
  • H^+(aq)
  • Cu^2+(aq)
  • Cl2(g)
O Pb^2+(aq) não pode realizar essa oxidação.

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