Questão 59, caderno azul do ENEM 2014

A revelação das chapas de raios X gera uma solução que contém íons prata na forma de Ag(S₂O₃)₂³⁻. Para evitar a descarga desse metal no ambiente, a recuperação de prata metálica pode ser feita tratando eletroquimicamente essa solução com uma espécie adequada. O quadro apresenta semirreações de redução de alguns íons metálicos.

Das espécies apresentadas, a adequada para essa recuperação é

A) Cu (s).

B) Pt (s).

C) Al³⁺ (aq).

D) Sn (s).

E) Zn²⁺ (aq).

Resolução em texto

📘 Matérias Necessárias

Química — Eletroquímica (Potencial de redução, Pilhas e reações redox)

📔 Nível da Questão:

Médio (Exige leitura atenta da tabela e compreensão do conceito de redox e potenciais)

✅ Gabarito:

🎯 Objetivo Geral:

Identificar, entre as espécies da tabela, qual é adequada para recuperar prata metálica de uma solução, usando conceitos de potencial de redução.

🔷 1. Análise do Comando e Definição do Objetivo

1.1 Transcrição Essencial (📌)
“Das espécies apresentadas, a adequada para essa recuperação é…”

1.2 O que está sendo pedido? (📌)
Saber qual das espécies químicas é a melhor para recuperar prata metálica de uma solução, por meio de uma reação de oxirredução.

1.3 Objetivo Cristalino (📌)
Selecionar o reagente certo para reduzir íons prata e depositar prata metálica, analisando os potenciais de redução fornecidos.

1.4 Pergunta de Atenção (✔)
Você lembra que para uma espécie reduzir a outra, ela precisa ser mais fácil de oxidar? E que quem tem menor potencial de redução se oxida mais fácil?

🔷 2. Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

2.1 Definições e Fórmulas (📌)

Potencial padrão de redução (Eº): Mede a tendência de uma espécie ganhar elétrons (sofrer redução). Quanto maior o Eº, mais fácil é ser reduzido.
Redução: Ganha de elétrons (exemplo: Ag⁺ + 1e⁻ → Ag).
Oxidação: Perda de elétrons (exemplo: Sn → Sn²⁺ + 2e⁻).
Para que ocorra a recuperação da prata:
- Precisamos reduzir o íon prata, transformando-o em prata metálica.
- A outra espécie precisa sofrer oxidação (perder elétrons) e, por isso, deve ter menor potencial de redução.
Regra-chave:
- O metal com menor potencial de redução se oxida, liberando elétrons para que o outro íon (no caso, Ag) se reduza.

2.2 Possível armadilha (❓✔)
Muita gente erra ao escolher a espécie pelo maior potencial, achando que “quanto maior, melhor”, mas quem vai se oxidar deve ter menor potencial de redução e, mais importante, precisa estar na forma metálica para poder doar elétrons!

🔷 3. Tradução e Interpretação do Problema

3.1 Contextualização Simplificada (📌)
Temos uma solução com íons prata. Queremos transformar essa prata em metal novamente (reduzi-la). Para isso, vamos colocar outro metal na solução — ele vai se oxidar, liberando elétrons, e a prata vai “pegar” esses elétrons e virar prata metálica. Mas só funciona se escolhermos um metal que se oxide mais fácil do que a prata (ou seja, potencial de redução menor).

3.2 Estratégia Geral (📌)

Procurar na tabela quais espécies têm potencial de redução menor que o da prata.
Dessas, ver quais estão nas alternativas disponíveis na forma metálica (porque é o metal que doa elétron).
A correta será aquela que pode sofrer oxidação e, assim, provocar a redução da prata.

🔷 4. Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos

4.1 Passo a Passo Detalhado (📌)
Vamos destrinchar:

Etapa 1: O íon prata precisa receber elétrons para virar prata metálica (ser reduzido).
Etapa 2: O outro elemento deve fornecer esses elétrons (se oxidar).
Etapa 3: Para ser oxidado, o metal precisa ter potencial padrão de redução menor do que o da prata (que é +0,02 V).
Etapa 4: Olhando a tabela:
- Sn²⁺/Sn: Eº = -0,14 V
- Zn²⁺/Zn: Eº = -0,76 V
- Al³⁺/Al: Eº = -1,66 V
- Cu²⁺/Cu: Eº = +0,34 V
- Pt²⁺/Pt: Eº = +1,20 V
Etapa 5: Todos os que têm potencial menor que o da prata podem, em princípio, se oxidar e reduzir a prata.
Etapa 6: Mas precisamos do elemento na forma METÁLICA (Sn, Zn, Al), porque só o metal pode doar elétrons.
Etapa 7: Entre as alternativas, só o Sn aparece como metal. Os outros ou estão como íons (Zn²⁺, Al³⁺) ou têm potencial maior (Cu, Pt).

🔷 5. Análise das Alternativas

5.1 Listagem das Alternativas

A) Cu (s).
B) Pt (s).
C) Al³⁺ (aq).
D) Sn (s).
E) Zn²⁺ (aq).

5.2 Justificativa Individual

A) (❌) O cobre tem potencial maior que a prata (+0,34 V), então não se oxida para reduzir Ag⁺.
B) (❌) O platina tem potencial muito maior (+1,20 V), menos ainda.
C) (❌) Al³⁺ já está oxidado, não pode doar elétrons.
D) (✅) O estanho metálico tem potencial menor (-0,14 V), pode se oxidar e doar elétrons para reduzir a prata.
E) (❌) Zn²⁺ já está oxidado, não pode doar elétrons.

🔷 6. Conclusão e Justificativa Final

6.1 Resumo do Raciocínio (📌)
Para recuperar a prata metálica, precisamos de um metal cujo potencial padrão de redução seja menor que o da prata e que esteja disponível na forma metálica para doar elétrons. O estanho (Sn) atende esses requisitos.

6.2 Gabarito Reafirmado (📌)
Alternativa correta: D

6.3 Resumo Final para Revisão (🔍)
Quando for recuperar um metal de solução, use outro metal mais facilmente oxidável (potencial de redução menor) e sempre na forma metálica!

[nav_alfabetica_posts]