Resolução – UNESP 2017 (2ª Fase) – Q 16 (Química)

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Leia o texto para responder às questões 16 e 17.
Em um laboratório, uma estudante sintetizou sulfato de ferro(II) hepta-hidratado ($$FeSO_{4}\cdot 7H_{2} O$$) a partir de ferro metálico e ácido sulfúrico diluído em água. Para tanto, a estudante pesou, em um béquer, 14,29 g de ferro metálico de pureza 98,00%. Adicionou água destilada e depois, lentamente, adicionou excesso de ácido sulfúrico concentrado sob agitação. No final do processo, a estudante pesou os cristais de produto formados.

Questão 16

A tabela apresenta os valores de potencial-padrão para algumas semirreações.

Considerando que o experimento foi realizado pela estudante nas condições ambientes, escreva as equações das semirreações e a equação global da reação entre o ferro metálico e a solução de ácido sulfúrico. Tendo sido montada uma célula galvânica com as duas semirreações, calcule o valor da força eletromotriz da célula (ΔE°).

Solução:

Precisamos inverter a reação do ferro, pois a aluna partiu do ferro sólido e manter a segunda equação, pois a aluna acrescentou ácido diluido em água, ou seja, com $$H^{+}$$ dissociado. Ao inverter uma equação, trocamos o sinal de E°.

Semirreação de redução: $$2H^{+}\, (aq) + 2e^{-} \rightleftharpoons H_{2}\, (g)$$         $$E^{\circ} = 0,00\, V$$

Semirreação de oxidação: $$Fe\, (s) \rightleftharpoons Fe^{2+}\, (aq) + 2e^{-}$$              $$E^{\circ} = +0,44\, V$$

Equação global: $$2H^{+}\, (aq) + Fe\, (s) \rightleftharpoons Fe^{2+}\, (aq) + H_{2}\, (g)$$          $$\Delta E^{\circ} = +0,44\, V$$

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