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)

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.

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 ( é). A fórmula é:
éáâ
Aqui, o cátodo é o local da redução ( ) e o ânodo é a oxidação ( ).
Dado que:
Então:
é

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:
é
Igualando as duas equações:
é
é
é
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)
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)
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