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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 31

Identifique, na lista a seguir, as reações em que K > 1 . Identifique, para essas reações, o agente oxidante e calcule o potencial padrão de célula:

  1. C l 2 ( g ) + 2 B r a q - → 2 C l a q -   + B r 2 ( l ) ;
  2. M n O 4 - ( a q ) + 8 H a q + + 5 C e a q 3 + → 5 C e a q 4 + + M n a q 2 + + 4 H 2 O ( l ) ;
  3. 2 P b a q 2 + → P b ( s ) + P b a q 4 + ;
  4. 2 N O 3 a q - + 8 H a q + + Z n ( s ) → 2 N O 2 ( g ) +   Z n a q 2 + + 2 H 2 O ( l ) .

Passo 1

Legal galeraa, essa será foda!

Bora começar?

Primeiro vamos identificar quais as espécies estão sendo oxidadas e quais estão sendo reduzidas.

Nesta reação, C l 2 é reduzido para C l a q - enquanto o B r a q - é oxidado a B r 2 .

Neste caso temos:

E 0 C l 2 /   C l a q - = + 1,36   V

E 0 B r 2 /   B r a q - = + 1 , 09   V

Se o agente oxidante é aquele que reduz. O agente oxidante será o C l 2 .

É bom lembrarmos que nas reações espontâneas, , K > 1 , as espécies com potencial mais positivo (ou menos negativo) sofrem redução, enquanto as espécies com potencial menos positivo (ou mais negativo) sofrem oxidação.

Sendo assim, temos uma reação espontânea, ou seja, K > 1 !

Sabendo que o catodo é quem reduz e o anodo quem oxida:

E 0 C = E 0 C l 2 /   C l a q - = + 1,36   V

E 0 A = E 0 B r 2 /   B r a q - = + 1,09   V

Se o potencial padrão da célula é:

E 0 c é l u l a = E 0 C - E 0 A

Substituindo:

E 0 c é l u l a = 1,36 - 1,09 = 0,27   V

Agora faremos igualzinho na letra b, ok?

Passo 2

Identificando as espécies:

Nesta reação, M n O 4 - é reduzido para M n a q 2 + enquanto o C e a q 3 + é oxidado a C e a q 4 + .

Neste caso temos:

E 0 M n O 4 - /   M n a q 2 + = + 1 , 51   V

E 0 C e a q 3 + /   C e a q 4 + = + 1 , 61   V

Nas reações espontâneas, K > 1 , as espécies com potencial mais positivo (ou menos negativo) sofrem redução, enquanto as espécies com potencial menos positivo (ou mais negativo) sofrem oxidação.

Já vimos isso, mas é preciso lembrar bem deste conceito.

Neste caso, quem sofre redução é a espécie menos positiva e, portanto a reação não é espontânea. Ou seja, K ≤ 1 .

Passo 3

A letra c nós temos

Nesta reação, P b a q 2 + é reduzido para P b ( s ) enquanto o P b a q 2 + é oxidado a P b a q 4 + .

Neste caso temos:

E 0 P b a q 2 + /   P b = - 0,13   V

E 0 P b a q 4 + /   P b a q 2 + = + 1 , 67   V

Novamente nós temos o potencial menos positivo sofrendo redução, ou seja, a reação não é espontânea!

Passo 4

Para finalizar com chave de ouro:

Nesta reação, N O 3 a q - é reduzido para N O 2 enquanto o Z n é oxidado a Z n a q 2 + .

Neste caso temos:

E 0 Z n a q 2 + /   Z n = - 0,7 6   V

E 0 N O 3 a q - /     N O 2 = + 0,80   V

Se o agente oxidante é aquele que reduz. O agente oxidante será o N O 3 a q - .

Como a espécie mais positiva é aquela que reduz, então a reação é espontânea, ou seja, K > 1 !

Sabendo que o catodo é quem reduz e o anodo quem oxida:

E 0 C = E 0 N O 3 a q - /     N O 2 = + 0,80   V

E 0 A = E 0 Z n a q 2 + /   Z n = - 0,76   V

Se o potencial padrão da célula é:

E 0 c é l u l a = E 0 C - E 0 A

Substituindo:

E 0 c é l u l a = 0,80 - ( - 0,76 ) = 1,56   V

E é isso aí !!

Resposta

  1. C l 2   |   E c é l u l a 0 = + 0,96 V   | K > 1 ;
  2. R e a ç ã o   n ã o   e s p o n t â n e a ;
  3. R e a ç ã o   n ã o   e s p o n t â n e a ;
  4. N O 3 a q - | E c é l u l a 0 = + 1,56   V | K > 1   .
Ver Outros Exercícios desse livro

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