Question

A figura abaixo ilustra as estabilidades relativas das espécies que apresentam estado de oxidação +2 e +4 dos elementos da mesma família: carbono, silício, germânio, estanho e chumbo.

As estabilidades relativas podem ser interpretadas pela comparação entre potenciais padrão de redução das espécies +4 formando as espécies +2, como representado a seguir para os elementos chumbo (Pb), germânio (Ge) e estanho (Sn):
PbO2 + 4H+ + 2e– →← Pb2+ + 2H2O E0 1
GeO2 + 2H+ + 2e– →← GeO + H2O E0 2
SnO2 + 4H+ + 2e– →← Sn2+ + 2H2O E0 3

Os potenciais padrão de redução dessas três semirreações, E0 1 , E0 2 e E0 3 , foram determinados experimentalmente, obtendo-se os valores – 0,12 V, – 0,094 V e 1,5 V, não necessariamente nessa ordem.
Sabe-se que, quanto maior o valor do potencial padrão de redução, maior o caráter oxidante da espécie química.

a) Considerando as informações da figura, atribua, na tabela da página de respostas, os valores experimentais aos potenciais padrão de redução E0 1 , E0 2 e E0 3 .

b) O elemento carbono pode formar óxidos, nos quais a proporção entre carbono e oxigênio está relacionada ao estado de oxidação do carbono. Comparando os óxidos CO e CO2, qual seria o mais estável? Explique, com base na figura apresentada acima.

Answer 1

a) De acordo com o gráfico recebido, o chumbo tem mais facilidade em se transformar em cátion com a carga +2 (que é mais estável), logo, a conversão de Pb⁴+ para Pb²+ é a mais espontânea, demonstrando mais potencial de redução.

O potencial de redução da transformação do Sn⁴+ para Sn²+ é maior que o potencial de redução da transformação do Ge⁴+ para Ge²+, porque o cátion Sn²+ é mais estável que o cátion Ge²+.
E1 = +1,5V
E2 = -0,12V
E3 = -0,094V


b) Dentre estes, o CO₂ é o mais estável, porque o carbono apresenta número de oxidação +4 (conforme dados do gráfico). O CO é menos estável, pois o número de oxidação do carbono é +2.