PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 22 da UFPR 2007

1ª fase · Química: Pilhas e potencial de redução

Analise a tabela a seguir e assinale a alternativa que contém uma reação redox espontânea nas condições-padrão (298 K).

Tabela de potenciais padrão (\text{E}^\text{o}) a 298 K

Semi-reação de redução \text{E}^\text{o}
\ce{Ag+ + e- -> Ag} +0{,}80\text{ V}
\ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu} +0{,}34\text{ V}
\ce{2H+ + 2e- -> H2} 0{,}00\text{ V}
\ce{Pb^{2+} + 2e- -> Pb} -0{,}13\text{ V}
\ce{Ni^{2+} + 2e- -> Ni} -0{,}23\text{ V}
\ce{Zn^{2+} + 2e- -> Zn} -0{,}76\text{ V}
  1. A
    \ce{2Ag+ + Cu -> 2Ag + Cu^{2+}}
  2. B
    \ce{Cu + 2H+ -> Cu^{2+} + H2}
  3. C
    \ce{Pb^{2+} + 2Ag -> Pb + 2Ag+}
  4. D
    \ce{Ni^{2+} + Cu -> Ni + Cu^{2+}}
  5. E
    \ce{Zn^{2+} + Ni -> Zn + Ni^{2+}}
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Resolução comentada

Uma reação redox é espontânea quando a diferença de potencial é positiva: \Delta E^\circ = E^\circ_{\text{red, quem reduz}} - E^\circ_{\text{red, quem oxida}} > 0. Quem tem maior potencial de redução é quem ganha elétrons (reduz); o outro oxida.

Analisando cada reação:

  1. (A) \ce{Ag+} reduz (+0{,}80\ \text{V}) e \ce{Cu} oxida (+0{,}34\ \text{V}): \Delta E^\circ = 0{,}80 - 0{,}34 = +0{,}46\ \text{V}. Espontânea.
  2. (B) \ce{H+} reduz (0{,}00) e \ce{Cu} oxida (+0{,}34): \Delta E^\circ = 0{,}00 - 0{,}34 = -0{,}34\ \text{V}. Não espontânea.
  3. (C) \ce{Pb^{2+}} reduz (-0{,}13) e \ce{Ag} oxida (+0{,}80): \Delta E^\circ = -0{,}13 - 0{,}80 = -0{,}93\ \text{V}. Não espontânea.
  4. (D) \ce{Ni^{2+}} reduz (-0{,}23) e \ce{Cu} oxida (+0{,}34): \Delta E^\circ = -0{,}23 - 0{,}34 = -0{,}57\ \text{V}. Não espontânea.
  5. (E) \ce{Zn^{2+}} reduz (-0{,}76) e \ce{Ni} oxida (-0{,}23): \Delta E^\circ = -0{,}76 + 0{,}23 = -0{,}53\ \text{V}. Não espontânea.

Só a reação (A) tem \Delta E^\circ positivo: o cobre metálico perde elétrons para os íons prata, que têm maior tendência a se reduzir.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Bo \ce{H+} (0{,}00\ \text{V}) tem potencial menor que o do \ce{Cu^{2+}}, então não oxida o cobre; \Delta E^\circ = -0{,}34\ \text{V}.
  • Cé o inverso de uma reação espontânea: o \ce{Ag} não reduz o \ce{Pb^{2+}}, \Delta E^\circ = -0{,}93\ \text{V}.
  • Do \ce{Ni^{2+}} é menos oxidante que o \ce{Cu^{2+}}, logo o \ce{Cu} não o reduz; \Delta E^\circ = -0{,}57\ \text{V}.
  • Eo \ce{Zn^{2+}} tem o menor potencial da tabela e não é reduzido pelo \ce{Ni}; \Delta E^\circ = -0{,}53\ \text{V}.

Assunto: Pilhas e potencial de redução.

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Fonte: UFPR 2007 · 1ª fase. Prova oficial ↗