Questão 4

FUVEST 2004

Química

(FUVEST - 2004 - 2ª fase - Questão 4) Um experimentador tentou oxidar zinco (Zn) com peróxido de hidrogênio (H₂O₂), em meio ácido. Para isso, adicionou, ao zinco, solução aquosa de peróxido de hidrogênio, em excesso, e, inadvertidamente, utilizou ácido iodídrico [HI(aq)] para acidular o meio. Para sua surpresa, obteve vários produtos.

a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações de oxirredução ocorridas no experimento, incluindo a que representa a decomposição do peróxido de hidrogênio, pela ação catalítica do metal.

b) Poderá ocorrer reação entre o peróxido de hidrogênio e o ácido iodídrico? Justifique, utilizando semi-reações e os correspondentes potenciais padrão de redução.

Dados: Potenciais padrão de redução (V):

• peróxido de hidrogênio, em meio ácido, dando água: 1,78

• oxigênio (O₂), em meio ácido, dando peróxido de hidrogênio: 0,70

• iodo (I₂) dando íons iodeto: 0,54

• íons H⁺ dando hidrogênio gasoso (H₂): 0,00

• íons Zn²⁺ dando zinco metálico: - 0,76

Gabarito:

Resolução:

Decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio.

$2H_2O_2overset{Zn}{ ightarrow}H_2O + O_2$

Reação de deslocamento do Zn com H₂O₂.

$Zn ightarrow Zn^{+2} + 2e^-,;;;;;;E^o=+0,76V$

$2H^++2e^- ightarrow H_2, ;;;;;E^o=0,00V$
____________________________________________

$Zn+2H^+ ightarrow Zn^{+2} + H_2, ;;;;; Delta E^o=+0,76V$

Reação do Zn com H₂O₂

$Zn ightarrow Zn^{+2} + 2e^-,;;;;;;E^o=+0,76V$

$H_2O_2 + 2H^++2e^- ightarrow 2H_2O, ;;;;;E^o=+1,78V$
____________________________________________

$Zn + H_2O_2 + 2H^+ ightarrow 2H_2O + Zn^{+2}, ;;;;; Delta E^o=+2,54V$

b) Poderá ocorrer reação entre o peróxido de hidrogênio e o ácido iodídrico? Justifique, utilizando semi-reações e os correspondentes potenciais padrão de redução.

$H_2O_2 + 2H^++2e^- ightarrow 2H_2O, ;;;;;E^o=+1,78V$

$2I^- ightarrow I_2 + 2e^-, ;;;;; E^o=-0,54V$
___________________________________________________

$2H^+ + 2I^- + H_2O_2 ightarrow I_2 + 2H_2O;;;; Delta E^o=+1,24V$

Como o valor da variação de potencial é positiva, a reação acontece.

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