ELETROQUÍMICA

UFU - Pequenos pedaços de Zn(s), Fe(s) e Cu(s) são mergulhados, separadamente, em solução aquosa de HCl 1,0 mol . L-1. É correto afirmar que haverá dissolução do metal no ácido para:

Semi-reação (volt)
Zn2+ + 2 e- -> Zn(s) -0,76

Fe2+ + 2 e- -> Fe(s) -0,44
2 H1+ + 2 e- -> H2(g) 0,00
Cu2+ + 2e- -> Cu(s) +0,34

a) apenas o Cu(s) b) Zn(s) e Fe(s) c) Zn(s) e Cu(s)
d) Fe(s) e Cu(s) e) todos os metais

Primeiro, devemos observar que todas as reações listadas são de redução e que os números que seguem cada uma delas são os seus respectivos potenciais padrões de redução (Eo), e que cada um determinará a tendência que sua respectiva reação tem a se processar (maior potencial padrão de redução, maior tendência à redução). Para obtermos a tendência de uma oxidação se processar, basta que troquemos o sinal do potencial padrão de redução, obtendo assim o potencial padrão de oxidação (maior potencial padrão de oxidação, maior tendência à oxidação)
Agora, iremos montar a reação de cada metal com o HCl:
- 1 Zn(s) + 2 HCl (aq) → 1 ZnCl2(aq) + 1 H2(g), ou na forma iônica
1 Zn⁰(s) + 2 H⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq) → 1 Zn²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) + 1 H2⁰(g), podemos ainda cancelar os íons que se repetem em ambos os lados da reação, restando apenas:
1 Zn⁰(s) + 2 H⁺(aq) → 1 Zn²⁺(aq) + 1 H2⁰(g)
Notemos agora que o zinco sofre oxidação (potencial padrão de oxidação = 0,76 volts e de redução = -0,76 volts), e o hidrogênio sofre redução (potencial padrão de redução = 0,00 volt e de oxidação = 0,00 volt). Analisando os potenciais de redução, percebemos que o zinco, com seu potencial de redução de - 0,76 volts em relação ao hidrogênio, com potencial padrão de redução de 0,00, apresenta menor tendência a sofrer redução que o hidrogênio, e é o que ocorre na reação.
Isso prova que o processo de dissolução do zinco em ácido clorídrico ocorre de maneira espontânea.
- 1 Fe(s) + 2 HCl (aq) → 1 FeCl2(aq) + 1 H2(g), ou na forma iônica
1 Fe⁰(s) + 2 H⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq) → 1 Fe²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) + 1 H2⁰(g), podemos ainda cancelar os íons que se repetem em ambos os lados da reação, restando apenas:
1 Fe⁰(s) + 2 H⁺(aq) → 1 Fe²⁺(aq) + 1 H2⁰(g)
Notemos agora que o ferro sofre oxidação (potencial padrão de oxidação = 0,44 volts e de redução = -0,44 volts), e o hidrogênio sofre redução (potencial padrão de redução = 0,00 volt e de oxidação = 0,00 volt). Analisando os potenciais de redução, percebemos que o ferro, com seu potencial de redução de - 0,44 volts em relação ao hidrogênio, com potencial padrão de redução de 0,00, apresenta menor tendência a sofrer redução que o hidrogênio, e é o que ocorre na reação.
Isso prova que o processo de dissolução do ferro em ácido clorídrico ocorre de maneira espontânea.
- 1 Cu(s) + 2 HCl (aq) → 1 CuCl2(aq) + 1 H2(g), ou na forma iônica
1 Cu⁰(s) + 2 H⁺ (aq) + 2 Cl^- (aq) → 1 Cu²⁺(aq) + 2 Cl^-(aq) + 1 H2⁰(g), podemos ainda cancelar os íons que se repetem em ambos os lados da reação, restando apenas:
1 Cu⁰(s) + 2 H⁺(aq) → 1 Cu²⁺(aq) + 1 H2⁰(g)
Notemos agora que o ferro sofre oxidação (potencial padrão de oxidação = - 0,34 volts e de redução = 0,34 volts), e o hidrogênio sofre redução (potencial padrão de redução = 0,00 volt e de oxidação = 0,00 volt). Analisando os potenciais de redução, percebemos que o cobre, com seu potencial de redução de 0,34 volts em relação ao hidrogênio, com potencial padrão de redução de 0,00, apresenta maior tendência a sofrer redução que o hidrogênio, e o que ocorre na reação é justamente o oposto (cobre = oxidação e hidrogênio = redução), logo a reação que deveria se processar de maneira espontânea é:
1 Cu²⁺(aq) + 1 H2⁰(g) → 1 Cu⁰(s) + 2 H⁺(aq)
Isso prova que o processo de dissolução do cobre em ácido clorídrico ocorre de maneira não-espontânea.
A resposta fica sendo o item “b”.

explicação perfeita