Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou…

Questão

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: [IMAGEM] A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado. [IMAGEM] 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 [FUVEST 2017 - Questão 71] FUVEST - 2017

1. A) 0,44, 1,07, 0,75
2. B) 0,75, 0,44, 1,07
3. C) 0,75, 1,07, 0,44
4. D) 1,07, 0,44, 0,75
5. E) 1,07, 0,75, 0,44

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique o catodo. Na pilha, a redução ocorre no eletrodo de cobre (Cu2+ + 2e- gera Cu), logo o cobre é o catodo. A força eletromotriz é E = E(cobre) - E(metal X), usando potenciais padrão de redução. Quanto mais negativo o potencial do metal, mais facilmente ele se oxida, mais reativo ele é e maior é a fem da pilha. Passo 2: Use a reatividade observada na tabela. Como o experimento mostra que cada metal desloca os outros de seus sais conforme a reatividade, a ordem obtida é Zn maior que Fe, e Fe maior que Pb. Assim, a fem deve seguir Zn maior que Fe, e Fe maior que Pb. Passo 3: Confira com potenciais padrão aproximados: Cu2+/Cu = +0,34 V; Pb2+/Pb = -0,13 V; Fe2+/Fe = -0,44 V; Zn2+/Zn = -0,76 V. Assim, fem do Pb = 0,34 - (-0,13) = 0,47 V (valor experimental 0,44 V); fem do Fe = 0,34 - (-0,44) = 0,78 V (valor 0,75 V); fem do Zn = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V (valor 1,07 V). Passo 4: Atribua os valores: Pb = 0,44 V (menor fem, metal menos reativo), Zn = 1,07 V (maior fem, metal mais reativo) e Fe = 0,75 V (fem intermediária). Esta corresponde à alternativa A. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B, C, D e E atribuem os valores de modo que a ordem de fem não acompanha a reatividade dos metais (Zn maior que Fe maior que Pb), seja porque invertem a relação, seja porque trocam a posição de um dos metais.

💡 Dica: Analise a tabela de reatividade e relacione com os potenciais padrão para identificar a força eletromotriz correta.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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