Questão 11202
FUVEST 2017
(FUVEST - 2017)
Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das soluções aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observações, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formação de sólido sobre a placa e (não) significa nenhuma evidência dessa formação:
A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado.
Nessas três montagens, o conteúdo do béquer I era uma solução aquosa de CuSO4 de mesma concentração, e essa solução era renovada na construção de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a redução (ganho de elétrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO4 (aq).
Em cada uma das três pilhas, o estudante utilizou, no béquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na solução aquosa de seu respectivo nitrato.
O estudante mediu a força eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V. A atribuição correta desses valores de força eletromotriz a cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais testados, deve ser:
Alternativa A
Alternativa B
Alternativa C
Alternativa D
Alternativa E
Gabarito:
Alternativa A
Resolução:
X(s) + Y2+(aq) → X2+ + Y(s)
A reação entre a barra de X(s) e os íons Y2+(aq) ocorre se Eo red de Y2+ for maior que Eo red de X2+.
Pela análise da tabela, Eored Pb2+ > Fe2+ > Zn2+
Para as pilhas propostas, o eletrodo de cobre será sempre o cátodo (redução).
Assim:
ΔE = Ered maior - Ered menor = Ered Cu - Ered Y
Quanto maior Ered Y menor será ΔE.
ΔE para pilha com Pb = 0,44 V
ΔE para pilha com Fe = 0,75 V
ΔE para pilha com Zn = 1,07