Metais em soluções de sais – previsão com potenciais-padrão de eletrodo

QuímicaReações e oxirreduçãoIdades 17–18Laboratório virtual

Usar com minha turma

Mergulhe uma placa de Mg, Zn, Fe, Cu ou Ag em solução de CuSO₄, AgNO₃, FeSO₄ ou ZnSO₄. Os alunos preveem se haverá reação a partir dos potenciais-padrão de eletrodo E° e depois observam o metal se depositar na placa, a cor azul do Cu²⁺ clarear e a massa da placa mudar na balança. A equação iônica, E°pilha, Δm e uma tabela de resultados acompanham cada teste.

Aula: Potenciais-padrão de eletrodo – reação de metais com soluções de sais

O que mostra

Se um metal desloca outro de uma solução salina pode ser previsto pelos potenciais-padrão de eletrodo. O metal com E° mais negativo é o redutor mais forte: perde elétrons e se dissolve, enquanto o íon do metal com E° mais positivo ganha elétrons e se deposita. A reação é possível quando E°célula = E°(íon) − E°(metal) é positivo. A variação de massa decorre da estequiometria: uma placa de zinco em CuSO₄ fica mais leve, porque para cada 65,4 g de zinco dissolvido depositam-se apenas 63,5 g de cobre, enquanto o ferro em CuSO₄ e o cobre em AgNO₃ ganham massa.

Como usar

Escolha uma Placa de metal e uma Solução salina, e ajuste a concentração e o volume. Antes de mergulhar, clique em Reage ou Não reage para registrar uma previsão baseada na escala de E°, e então clique em Mergulhar a placa ou toque na imagem. Observe o depósito se formar, a cor da solução mudar e a leitura da balança, e confira a equação iônica e Δm. A tabela de resultados marca cada previsão como certa ou errada.

Parâmetros que você pode mudar

  • Placa de metal Magnésio Mg, Zinco Zn, Ferro Fe, Cobre Cu, Prata Ag
  • Solução salina Sulfato de cobre(II) CuSO₄, Nitrato de prata AgNO₃, Sulfato de ferro(II) FeSO₄, Sulfato de zinco ZnSO₄
  • Concentração da solução salina 0,05–1 mol/L
  • Volume da solução 20–100 mL
  • Velocidade da simulação 0,5–3 ×

Perguntas para explorar

  1. Por que o cobre consegue reduzir íons Ag⁺, mas não íons Fe²⁺?
  2. Uma placa de zinco ganha ou perde massa em solução de CuSO₄, e qual é Δm quando 0,025 mol de Cu²⁺ reagiu?
  3. Como você ordenaria Mg²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺ e Ag⁺ em ordem crescente de poder oxidante?