Fuvest 2023 · Segunda fase · Questão 5 · Discursiva

Química · Pilhas eletroquímicas, Oxirredução

O escurecimento de joias e artigos de prata ocorre devido à reação da prata, na presença de oxigênio atmosférico, com compostos de enxofre presentes no próprio ambiente, formando o sulfeto de prata, que é um composto de coloração preta. Essa reação é representada a seguir:

4Ag(s)+O2(g)+2S2−(aq)+4H+(aq)→2Ag2S(s)+2H2O(l)4Ag(s) + O_2(g) + 2S^{2-}(aq) + 4H+ (aq) \rightarrow 2Ag_2S(s) +2H_2O(l)

Uma das receitas caseiras para o clareamento da prata é descrita a seguir:

1. Adicionar uma solução aquecida de água, sal de cozinha e bicarbonato de sódio em um recipiente forrado internamente com papel alumínio;

2. Adicionar o objeto de prata no recipiente com a solução e deixar reagir por 3 minutos;

3. Retirar o objeto de prata, lavar com água em abundância e secar.

Considerando que os potenciais padrão de redução do Al3+ e do Ag2S são:

Al3+(aq)+3e−⇌Al(s)       E∘=−1,66 VAg2S(s)+2e−⇌2Ag(s)+S2−(aq)       E∘=−0,69 V\begin{gathered} Al^{3+}(aq) + 3e^{-} \rightleftharpoons Al(s) \ \ \ \ \ \ \ E^{\circ}= -1,66 \ V \\ Ag_2S(s) + 2e^{-} \rightleftharpoons 2Ag(s) + S^{2-} (aq) \ \ \ \ \ \ \ E^{\circ}= -0,69 \ V \end{gathered}
  1. Escreva, no quadro da folha de respostas, o número de oxidação da prata antes do escurecimento e no composto formado depois do escurecimento.
  2. Escreva a equação global balanceada e calcule a diferença de potencial da reação de clareamento da prata (restituição da prata metálica).
  3. Outra receita caseira envolve o uso de pasta de dente, que contém fluoreto, na limpeza de objetos de prata por abrasão e polimento da sua superfície. Considerando que o potencial de redução (E∘^\circ) do flúor é de +2,87 V, a presença de fluoreto contribui para a limpeza da prata? Justifique com base no potencial da reação global.

Questão discursiva: a fonte não traz resolução.

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