Ed
há 4 horas
Vamos analisar passo a passo para identificar qual reação é espontânea. Dados os potenciais padrão de redução (E°): I. Co³⁺ + e⁻ → Co²⁺ ; E° = +1,82 V II. Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(s) ; E° = +0,34 V III. Sn²⁺ + 2e⁻ → Sn(s) ; E° = -0,14 V IV. Na⁺ + e⁻ → Na(s) ; E° = -2,71 V Para que a reação ocorra espontaneamente, o potencial da célula (E°cel) deve ser positivo, calculado por: E°cel = E°redução (cátodo) - E°redução (ânodo) Lembre-se que no ânodo ocorre oxidação, então invertendo a semirreação e o sinal do potencial. Vamos analisar cada alternativa: A) Cu(s) + Sn²⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Sn(s) - Oxidação (ânodo): Cu(s) → Cu²⁺ + 2e⁻ ; E°ox = -0,34 V (inverso da redução) - Redução (cátodo): Sn²⁺ + 2e⁻ → Sn(s) ; E°red = -0,14 V E°cel = E°red - E°ox = (-0,14) - (-0,34) = +0,20 V → positivo, reação espontânea. B) Co²⁺(aq) + Na⁺(aq) → Co³⁺(aq) + Na(s) - Oxidação (ânodo): Na⁺ + e⁻ → Na(s) ; inverso: Na(s) → Na⁺ + e⁻ ; E°ox = +2,71 V - Redução (cátodo): Co³⁺ + e⁻ → Co²⁺ ; E°red = +1,82 V E°cel = 1,82 - 2,71 = -0,89 V → negativo, não espontâneo. C) Cu(s) + 2Na⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Na(s) - Oxidação (ânodo): Cu(s) → Cu²⁺ + 2e⁻ ; E°ox = -0,34 V - Redução (cátodo): Na⁺ + e⁻ → Na(s) ; E°red = -2,71 V E°cel = (-2,71) - (-0,34) = -2,37 V → negativo, não espontâneo. D) 2Co³⁺(aq) + Sn(s) → 2Co²⁺(aq) + Sn²⁺(aq) - Oxidação (ânodo): Sn(s) → Sn²⁺ + 2e⁻ ; E°ox = +0,14 V (inverso da redução) - Redução (cátodo): Co³⁺ + e⁻ → Co²⁺ ; E°red = +1,82 V E°cel = 1,82 - 0,14 = +1,68 V → positivo, reação espontânea. Conclusão: as reações espontâneas são as das alternativas A e D. Porém, a questão pede a alternativa correta entre as opções dadas, que são: A) Cu(s) + Sn²⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Sn(s) → espontânea B) não espontânea C) não espontânea D) 2Co³⁺(aq) + Sn(s) → 2Co²⁺(aq) + Sn²⁺(aq) → espontânea Como só pode escolher uma alternativa, e as opções são exclusivas, a alternativa correta que apresenta reação espontânea é a alternativa: A) Cu(s) + Sn²⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Sn(s) Porque a alternativa D não está listada como opção correta (a questão pede uma alternativa, e D está listada, mas a questão pede "Assinale a opção em que a reação de oxidação-redução de duas dessas semirreações são espontâneas", e D é uma reação espontânea). Na verdade, a alternativa D também é espontânea, e está entre as opções. Então, entre as opções, as reações espontâneas são A e D. Como a questão pede "Assinale a opção em que a reação ... são espontâneas", e as opções são exclusivas, a alternativa correta é: A) Cu(s) + Sn²⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Sn(s) Se a questão aceita mais de uma reação espontânea, a alternativa D também é correta. Mas como a questão pede uma alternativa correta, e as opções são exclusivas, a resposta correta é: A)
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