Utilize a tabela de potenciais-padrão para escrever a equação global e calcular o potencial-padrão para as reações entre as seguintes espécies: Zinco metálico em pó
e ferro(III)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre potenciais-padrão de eletrodo, que faz parte da química, mais especificamente da eletroquímica. O que precisamos fazer é usar a tabela de potenciais-padrão para escrever a equação global e calcular o potencial-padrão das reações entre o zinco metálico em pó (
) e o ferro(III). Vamos resolver isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as espécies envolvidas e seus estados de oxidação. Temos o zinco metálico (
) e o ferro(III), que provavelmente está na forma de íon
. Precisamos saber qual delas vai ser oxidada e qual vai ser reduzida.
Passo 3
Para isso, consultamos a tabela de potenciais-padrão de redução. Os potenciais-padrão nos mostram a tendência de uma espécie química em ganhar elétrons (ser reduzida). Quanto mais positivo o valor, mais forte é o agente oxidante.
Geralmente, os potenciais-padrão para as semirreações são:
-
Para o zinco:
-
Para o ferro(III):
Passo 4
Agora, olhamos para os potenciais-padrão:
- O potencial do ferro(III) (
) é mais positivo que o do zinco ( ). Isso significa que o ferro(III) é mais fácil de ser reduzido, enquanto o zinco é mais fácil de ser oxidado.
Passo 5
Então, identificamos as semirreações:
-
Oxidação (perda de elétrons):
-
Redução (ganho de elétrons):
Passo 6
Para escrever a equação global, precisamos balancear os elétrons transferidos. Vemos que o zinco perde 2 elétrons e o ferro(III) ganha 1 elétron. Então, multiplicamos a semirreação de redução por 2:
Passo 7
Agora, somamos as duas semirreações:
__________________________
Passo 8
Para calcular o potencial-padrão da reação global (
), usamos a diferença entre o potencial de redução do cátodo e o ânodo:
Aqui, o ferro(III) atua como cátodo e o zinco como ânodo. Então:
Resposta
A equação global da reação é:
E o potencial-padrão da reação é
.