Question

Armazenam-se soluções aquosas de CrCl3 , HCl , PdCl2 , NaCl , em quatro recipientes de estanho. Qual ou quais delas não será(ão) contaminada(s)? Justifique sua resposta. Respostas sem justificativa ou com justificativa errada não serão consideradas. Dados os potenciais-padrão de redução: Cr3+ + 3e-  Cr 2H+ + 2e-  H2 Pd2+ + 2e-  Pd Na+ + e- Na Sn2+ + 2e-  E° = - 0,74 V (Cr) E° = 0,00 V (H) E° = + 0, 99 V (Pd) E° = - 2, 71V (Na) E° = - 0,14 V (Sn)

Answer 1

Para prever a espontaneidade de reação é feito pelo cálculo da força motriz (que é a variação do potencial padrão dos componentes) que diz:

“Se ∆E0 for positivo a reação é espontânea, se ∆E0 for negativo a reação não é espontânea. ”

Então primeiro passo:

Organizar os dados da questão:

Cr³⁺ +3e⁻ ⇄ Cr⁰ ------- E⁰ = -0,74 v

2H⁺ +2e⁻ ⇄ 2H⁰ -------- E⁰ = 0,00 v

Pd²⁺ +2e⁻ ⇄ Pd⁰ -------- E⁰ = + 0,99 v

Na⁺ +1e⁻ ⇄ Na⁰ -------- E⁰ = -2,71 v

Sn²⁺ +2e⁻ ⇄ Sn⁰ -------- E⁰ = - 0,14 v

2º Passo: Determinar quem sofre redução e quem sofre oxidação

No caso dessa questão o Sn está formando o recipiente, logo ele ser encontra na forma de Sn⁰ sofrendo apenas oxidação.

Aplicação do conhecimento

A reação de redução sempre fica em cima da equação de oxidação então fica:

Cr³⁺ + 3e⁻ ⇄ Cr⁰

Sn⁰ ⇄ Sn²⁺ +2e⁻ 

Veja que a equação não está balanceada (então você de multiplicar a equação de Sn por 3 e de Cr por 2) com o balanceamento fica:

2 Cr³⁺ + 6e⁻ ⇄ 2 Cr⁰

3 Sn⁰ ⇄ 3 Sn²⁺ +6e⁻ 

Isso é igual:

3 Sn⁰ + 2Cr³⁺  ⇄  3Sn²⁺ + 2Cr⁰ 

ΔE⁰ = E⁰ redução - E⁰ oxidação

ΔE⁰ = -0,74 - (- 0,14) =  - 0,6 (valor negativo " Não ocorre reação, ou seja Não ocorre contaminação)

Isso quer dizer que CrCl₃ NÃO reage com Sn 

Vamos para o próxima solução que é HCl

2H⁺ +2e⁻ ⇄ 2H⁰ -------- E⁰ = 0,00 v sofre redução

Sn²⁺ +2e⁻ ⇄ Sn⁰ -------- E⁰ = - 0,14 v sofre oxidação

Equação de ΔE⁰

2H⁺ +2e⁻ ⇄ 2H⁰

Sn⁰ ⇄  Sn²⁺ +2e⁻

2H⁺ + Sn⁰  ⇄  2H⁰ + Sn²⁺

ΔE⁰ = 0,00 - ( - 0,14) = 0,14 (valor positivo ocorre reação)

Isso quer dizer que HCl reage com Sn 

Próxima substância é o PdCl₂

Pd²⁺ +2e⁻ ⇄ Pd⁰ -------- E⁰ = + 0,99 v (sofre redução)

Sn²⁺ +2e⁻ ⇄ Sn⁰ -------- E⁰ = - 0,14 v (sofre oxidação)

Equação de ΔE⁰

Pd²⁺ +2e⁻ ⇄ Pd⁰ 

Sn⁰ ⇄ Sn²⁺ +2e⁻

Pd²⁺ + Sn⁰ ⇄ Pd⁰ + Sn²⁺

ΔE⁰ =0,99 - (- 0,14) = 1,13  (valor positivo ocorre reação)

Próxima substância é o NaCl

2 Na⁺ +(2.1)e⁻ ⇄ 2Na⁰ -------- E⁰ = -2,71 v

Sn⁰ ⇄ Sn²⁺ +2e⁻ -------- E⁰ = - 0,14 v 

2 Na⁺ + Sn⁰  ⇄  2Na⁰ + Sn²

ΔE⁰ = -2,71 - (- 0,14) = -2,57 (valor negativo NÃO ocorre reação)

Portanto

Só ocorrerá contaminação nas soluções com HCl e PdCl₂