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Potencial-padrão de redução nas pilhas

O ferro se oxida com maior facilidade que o ouro, pois são metais que possuem potenciais de redução e oxidação diferentes

Cada metal possui uma capacidade própria de doar elétrons, diferente da capacidade de outros metais. Essa diferença de reatividade pode ser vista, por exemplo, ao compararmos a oxidação do ferro e a do ouro. O ferro se oxida facilmente com o ar, enferrujando ao longo do tempo; já o ouro dificilmente se oxida.

Por essa grande resistência às substâncias corrosivas, o ouro é indicado para obturações ou para implantes de dentes; pois ele resiste à corrosão de substâncias presentes na saliva. Além disso, sarcófagos das múmias dos faraós que datam de 1400 a.C. foram recobertos por ouro e podem ser vistos assim até hoje.

Isso também pode ser visualizado quando analisamos pilhas de diferentes metais. Por exemplo, observe duas pilhas diferentes em que se utiliza o mesmo eletrodo de cobre (placa de cobre mergulhada em um recipiente contendo uma solução de sulfato de cobre (CuSO4)):

Pilhas de zinco/cobre e de cobre/prata

Na primeira pilha (à esquerda), o eletrodo de zinco está agindo como ânion (polo negativo da pilha), pois ele está oxidando e assim doando elétrons para o cobre, que é o cátodo (polo positivo), e que está reduzindo. Isso é mostrado pelas semirreações que ocorrem nessa pilha e por sua reação global, escritas abaixo:

Semirreação do ânodo:                Zn (s)  → Zn2+(aq) + 2 e-
Semirreação do cátodo:               Cu2+(aq) + 2e-   →Cu(s)___________
Reação global da pilha:            Zn(s) +  Cu2+(aq)→ Zn2+ (aq) + Cu(s)

Já no segundo caso, o cobre está funcionando como o ânodo, pois dessa vez é ele quem está doando elétrons para o eletrodo de prata. A prata, portanto, é o cátodo que está recebendo os elétrons:

Semirreação do ânodo:           Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e-
Semirreação do cátodo:         2 Ag+(aq)  +  2e- →  Ag (s)______     
Reação global da pilha:      Cu(s)  +  2Ag+(aq)   → Cu2+(aq) + Ag (s)    

Isso nos ajuda a perceber que o zinco é o que tem mais facilidade para oxidar-se em relação ao cobre e à prata. Já a prata é a que tem mais facilidade para se reduzir. Assim, o potencial de redução (Ered)* ou potencial-padrão de redução (E0red) desses três elementos segue a seguinte ordem crescente:

Ordem crescente de redução

Assim, se quisermos saber se um determinado metal irá oxidar-se ou se seus íons serão reduzidos em uma pilha, é necessário primeiro verificar qual é o outro metal presente nessa pilha.

Regras de reatividade e redução em uma pilha

O potencial de redução possui o mesmo valor do potencial de oxidação, porém com sinais opostos. Abaixo listamos uma tabela com os potenciais de redução de alguns metais:

Potenciais-padrão de redução


*A IUPAC (União Internacional da Química Pura e Aplicada) aconselha que se trabalhe preferencialmente com potencial-padrão de redução e não o de oxidação.


Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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