A seguir são apresentadas diferentes equações redox que acontecem em meio ácido. A) Faça o balanceamento das reações, B) determine quem oxida e quem reduz, C) Cálcule o potencial de célula e D) Determine a constante de equilíbrio.
III)
III)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para balancear uma reação redox em meio ácido, identificar quem está oxidando e quem está reduzindo, calcular o potencial de célula e determinar a constante de equilíbrio. Para isso, vamos precisar usar conceitos de reações redox, potenciais padrão de eletrodos e a relação entre potencial e constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos separar a reação dada em duas semi-reações de oxidação e redução. A reação é:
Identificamos que o íon
está sendo reduzido a
e o zinco metálico (
) está sendo oxidado a
.
Passo 3
Vamos escrever as semi-reações separadamente:
Redução:
Oxidação:
Note que adicionamos íons hidrogênio (
) e água (
) na semi-reação de redução para balancear os átomos de oxigênio e hidrogênio, já que estamos em meio ácido.
Passo 4
Agora, vamos balancear os elétrons para que o número de elétrons perdidos na oxidação seja igual ao número de elétrons ganhos na redução. Ambas as semi-reações já têm 2 elétrons, então não precisamos multiplicar por nenhum fator.
Passo 5
Vamos somar as duas semi-reações para obter a reação global balanceada:
Agora a reação está balanceada em termos de átomos e carga.
Passo 6
Identificamos quem está oxidando e quem está reduzindo:
- Oxidação: O zinco metálico (
) está perdendo elétrons, então ele está sendo oxidado. - Redução: O íon
está ganhando elétrons, então ele está sendo reduzido.
Passo 7
Vamos calcular o potencial de célula (
). A fórmula é:
Onde:
-
é o potencial de redução da semi-reação de redução. -
é o potencial de redução da semi-reação de oxidação (invertido).
Dados:
Como o zinco está sendo oxidado, usamos o potencial de redução invertido:
Passo 8
Para determinar a constante de equilíbrio (
), usamos a relação entre o potencial de célula e a constante de equilíbrio:
Igualando as duas equações:
Onde:
-
é o número de moles de elétrons transferidos (n=2). -
é a constante de Faraday ( ). -
é a constante dos gases ( ). -
é a temperatura em Kelvin (vamos assumir ).
Calculando:
Resposta
A constante de equilíbrio para a reação é aproximadamente
.
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A seguir são apresentadas diferentes equações redox que acontecem em meio ácido. A) Faça o balanceamento das reações, B) determine quem oxida e quem reduz, C) Cálcule o potencial de célula e D) Determine a constante de equilíbrio.
II)
II)
A seguintes titulações foram realizadas em meio ácido. A) Faça o balanceamento da reação processada e B) determine o potencial após a adição de i)
de titulante, ii) no ponto de equivalência e iii) 26 mL de titulante. C) Determine se o ponto de equivalência é simétrico ou assimétrico em cada curva de titulação e justifique.
III) (Considere que a reação ocorre utilizando 50 mL de
(analíto) com Ce
(titulante))
III)
Calcule o potencial de eletrodo para um eletrodo de prata imerso em uma solução de 0,0500
de NaCl utilizando a)
e b)
.
A seguir são apresentadas diferentes equações redox que acontecem em meio ácido. A) Faça o balanceamento das reações, B) determine quem oxida e quem reduz, C) Cálcule o potencial de célula e D) Determine a constante de equilíbrio.
I)
I)