PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 59 do ENEM 2014

1º dia · Ciências da Natureza · H25 · Química: Pilhas e potencial de redução

A revelação das chapas de raios X gera uma solução que contém íons prata na forma de \ce{Ag(S2O3)2^{3-}}. Para evitar a descarga desse metal no ambiente, a recuperação de prata metálica pode ser feita tratando eletroquimicamente essa solução com uma espécie adequada. O quadro apresenta semirreações de redução de alguns íons metálicos.

Semirreação de redução E^0 (V)
\ce{Ag(S2O3)2^{3-} (aq) + e- <=> Ag (s) + 2 S2O3^{2-} (aq)} +0{,}02
\ce{Cu^{2+} (aq) + 2 e- <=> Cu (s)} +0{,}34
\ce{Pt^{2+} (aq) + 2 e- <=> Pt (s)} +1{,}20
\ce{Al^{3+} (aq) + 3 e- <=> Al (s)} -1{,}66
\ce{Sn^{2+} (aq) + 2 e- <=> Sn (s)} -0{,}14
\ce{Zn^{2+} (aq) + 2 e- <=> Zn (s)} -0{,}76

BENDASSOLLI, J. A. et al. Procedimentos para a recuperação de Ag de resíduos líquidos e sólidos. Química Nova, v. 26, n. 4, 2003 (adaptado).

Das espécies apresentadas, a adequada para essa recuperação é

  1. A
    \ce{Cu (s)}.
  2. B
    \ce{Pt (s)}.
  3. C
    \ce{Al^{3+} (aq)}.
  4. D
    \ce{Sn (s)}.
  5. E
    \ce{Zn^{2+} (aq)}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Para recuperar a prata, o complexo \ce{Ag(S2O3)2^{3-}} precisa sofrer redução até \ce{Ag(s)}. Isso só acontece espontaneamente se a espécie adicionada for oxidada, ou seja, se atuar como agente redutor.

Uma reação é espontânea quando \Delta E^0 = E^0_{\text{maior}} - E^0_{\text{menor}} > 0. A prata (complexo) tem E^0 = +0{,}02\ \text{V}, então o metal adicionado deve ter potencial de redução menor que esse, para se oxidar.

Comparando com o quadro:

  1. \ce{Cu}: +0{,}34 > +0{,}02, não reduz a prata (o \ce{Ag} é que reduziria o \ce{Cu^{2+}} se fosse o inverso).
  2. \ce{Pt}: +1{,}20 > +0{,}02, também não.
  3. \ce{Sn}: -0{,}14 < +0{,}02, serve: \Delta E^0 = 0{,}02 - (-0{,}14) = +0{,}16\ \text{V}.
  4. \ce{Al^{3+}} e \ce{Zn^{2+}} são íons, já na forma oxidada: não têm como se oxidar e reduzir a prata. Seus metais (\ce{Al} e \ce{Zn}) é que serviriam, mas não são as opções dadas.

A única espécie apresentada, na forma de metal e com E^0 menor que o da prata, é o \ce{Sn(s)}.

Alternativa D.

Pegadinha: As alternativas C e E trazem íons de metais com E^0 bem negativo (Al e Zn), que enganam quem só olha o potencial e esquece que o redutor precisa estar na forma metálica.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A\ce{Cu} tem E^0 maior que o da prata no complexo, então não a reduz; a reação não é espontânea.
  • B\ce{Pt} tem E^0 ainda maior (+1{,}20\ \text{V}), não se oxida na presença do complexo de prata.
  • C\ce{Al^{3+}} é a forma oxidada do alumínio e não pode ceder elétrons; o redutor seria \ce{Al(s)}.
  • E\ce{Zn^{2+}} também é a forma oxidada; o redutor adequado seria \ce{Zn(s)}, que não é a opção.

Assunto: Pilhas e potencial de redução.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 59 no caderno Azul do ENEM 2014

Nos cadernos: Azul 59Amarelo 72Branco 77Rosa 64