PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 59 do ENEM 2014
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
- A\ce{Cu (s)}.
- B\ce{Pt (s)}.
- C\ce{Al^{3+} (aq)}.
- D\ce{Sn (s)}.
- E\ce{Zn^{2+} (aq)}.
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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:
- \ce{Cu}: +0{,}34 > +0{,}02, não reduz a prata (o \ce{Ag} é que reduziria o \ce{Cu^{2+}} se fosse o inverso).
- \ce{Pt}: +1{,}20 > +0{,}02, também não.
- \ce{Sn}: -0{,}14 < +0{,}02, serve: \Delta E^0 = 0{,}02 - (-0{,}14) = +0{,}16\ \text{V}.
- \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.
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