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)
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. A gente tem uma reação redox em meio ácido envolvendo íons de ferro (
) e estanho (
). Precisamos:
A) Balancear a equação.
B) Identificar quem está oxidando e quem está reduzindo.
C) Calcular o potencial de célula.
D) Determinar a constante de equilíbrio.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de reações redox, potenciais padrão de eletrodo e equilíbrio químico.
Passo 2
A) Balanceando a equação redox
Primeiro, vamos separar a reação em duas semi-reações: a de oxidação e a de redução.
A reação dada é:
Identificamos que o
está perdendo elétrons (oxidação) e o
está ganhando elétrons (redução).
Vamos escrever as semi-reações:
Oxidação:
Redução:
Agora, para balancear os elétrons, multiplicamos a semi-reação de redução por 2:
Agora, somamos as duas semi-reações:
A equação está balanceada!
Passo 3
B) Identificando o agente oxidante e redutor
Na reação balanceada:
- Oxidação:
(perdendo 2 elétrons) - Redução:
(ganhando 1 elétron)
Então:
- Agente redutor:
(porque está perdendo elétrons) - Agente oxidante:
(porque está ganhando elétrons)
Passo 4
C) Calculando o potencial de célula
O potencial de célula (
) é dado pela diferença entre o potencial de redução do agente oxidante e o agente redutor.
As potenciais dados são:
Como
está sendo oxidado, precisamos inverter seu potencial:
Agora, calculamos
:
Passo 5
D) Determinando a constante de equilíbrio
Vamos usar a relação entre o potencial de célula e a constante de equilíbrio (
):
Onde:
-
= número de mols de elétrons transferidos = 2 -
= constante de Faraday = -
= constante universal dos gases = -
= temperatura em Kelvin =
Rearranjando para encontrar
:
Substituindo os valores:
Convertendo para base 10:
Isso indica que a reação é muito favorável na direção dos produtos.
Resposta
A) A equação balanceada é:
B) O agente redutor é
e o agente oxidante é
.
C) O potencial de célula é
.
D) A constante de equilíbrio
é extremamente alta, indicando que a reação favorece fortemente os produtos.
Exercícios relacionados
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.
III)
III)
Faça os seguintes balanceamentos em meio básico.
IV)
IV)
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.
IV)
IV)