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)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício que você trouxe envolve uma reação redox que acontece em meio ácido. A gente precisa fazer quatro coisas:
A) Balancear a reação,
B) Identificar quem está oxidando e quem está reduzindo,
C) Calcular o potencial de célula,
D) Determinar a constante de equilíbrio.
Para isso, vamos usar conceitos de reações redox, potenciais padrão de redução e relação entre potencial e constante de equilíbrio.
A) Balancear a reação,
B) Identificar quem está oxidando e quem está reduzindo,
C) Calcular o potencial de célula,
D) Determinar a constante de equilíbrio.
Para isso, vamos usar conceitos de reações redox, potenciais padrão de redução e relação entre potencial e constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a reação dada:
Como estamos em meio ácido, vamos balancear por esse meio. Vamos separar em duas meia-reações:
Meia-reação de redução:
Meia-reação de oxidação:
Agora, igualamos os elétrons trocados. A redução ganha 1 elétron e a oxidação perde 2 elétrons, então multiplicamos a meia-reação de redução por 2:
Somando as duas, os elétrons se cancelam:
Pronto, a equação está balanceada!
Passo 3
Agora, vamos identificar quem está oxidando e quem está reduzindo.
Na reação, o
está ganhando elétrons para virar
, ou seja, está sendo reduzido. Então, o
é o agente oxidante.
Por outro lado, a
está perdendo elétrons para formar
, o que significa que está sendo oxidada. Portanto, a
é o agente redutor.
Passo 4
Vamos calcular o potencial de célula (
). A fórmula é:
Aqui, o cátodo é o local da redução (
) e o ânodo é a oxidação (
).
Dado que:
Então:
Passo 5
Por fim, vamos determinar a constante de equilíbrio (
). A relação entre o potencial de célula e a constante de equilíbrio é dada por:
Igualando as duas equações:
Onde:
-
é o número de elétrons trocados (no caso, 2), -
é a constante de Faraday ( ), -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin (vamos usar ).
Calculando:
Resposta
A) A reação balanceada em meio ácido é:
B)
age como agente oxidante (é reduzido) e
como agente redutor (é oxidada).
C) O potencial de célula é
.
D) A constante de equilíbrio é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
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.
I)
I)
Determine a fórmula mínima pra os compostos iônicos formados por:
e
Para cada nível de energia (n) abaixo, complete o quadro indicando os orbitais que podem formar cada nível e o número total desses.
|
|
|
Número <br> de <br> orbitais |
---|---|---|---|
3 | 1 | ||
4 | 3 | +2 | |
5 | 2 | 0 | |
6 | |||
7 | 3 |