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Objetos de prata escurecem em contato com compostos contendo enxofre por causa da formação de uma fina camada de sulfeto de prata. Um método simples para clarear o objeto consiste em forrar um recipiente com papel alumínio, adicionar ao recipiente uma solução aquosa de cloreto de sódio e, enfim, mergulhar o objeto de prata enegrecido. Em cerca de três minutos, a prata volta à coloração original. As seguintes semirreações e os respectivos potenciais-padrão de redução são úteis para a compreensão dos fenômenos ocorridos.
Ag S (s) + 2 e− → 2 Ag (s) + S2− (aq) −0,69 V O (g) + 4 H+ (aq) + 4 e− → 2 H O (l) +1,23 V
2 2
Al3+ (aq) + 3 e− → Al (s) −1,68 V
SARTORI, E. R.; BATISTA, E. F.; FATIBELLO-FILHO, O. Escurecimento e limpeza
de objetos de prata: um experimento simples e de fácil execução envolvendo
reações de oxidação-redução. Química Nova na Escola, n. 30, 2008 (adaptado). Os valores das diferenças de potencial-padrão das reações que representam o escurecimento e o clareamento do objeto de prata são, respectivamente:
A +0,54 V e +2,37 V.
B +1,92 V e +0,99 V.
C −0,15 V e +5,43 V.
D +2,61 V e +1,29 V.
E +0,15 V e −1,29 V.
Gabarito oficial
B
Caderno de referência do INEP.
O que a questão cobra
Eletroquímica: montar duas pilhas a partir de semirreações tabeladas e calcular a diferença de potencial de cada uma.
Resolução passo a passo
- Comece pelo escurecimento. Nele a prata metálica é oxidada a Ag₂S, e quem a oxida é o oxigênio do ar. Inverte-se a semirreação da prata, trocando o sinal: E°ox = +0,69 V.
- O oxigênio atua como está na tabela, sendo reduzido: E°red = +1,23 V. Somando: ΔE = 1,23 + 0,69 = +1,92 V.
- Agora o clareamento. Aqui o processo se inverte: o Ag₂S é reduzido de volta a prata, com E°red = −0,69 V.
- Quem fornece os elétrons é o alumínio do papel, que se oxida. Invertendo sua semirreação: E°ox = +1,68 V. Somando: ΔE = −0,69 + 1,68 = +0,99 V. Os dois valores são +1,92 V e +0,99 V — alternativa B.
Alternativa por alternativa
- A
+0,54 V e +2,37 V.
Errada. Nenhum dos dois valores sai das semirreações fornecidas. O +2,37 V, em especial, seria compatível com um par que não existe na tabela do enunciado.
- B
+1,92 V e +0,99 V.
Correta. No escurecimento, a prata se oxida (+0,69 V) e o oxigênio se reduz (+1,23 V), somando +1,92 V. Na limpeza, o Ag₂S se reduz (−0,69 V) e o alumínio se oxida (+1,68 V), somando +0,99 V.
- C
−0,15 V e +5,43 V.
Errada. Os dois valores estão errados, e o segundo é impossível: +5,43 V não pode resultar da combinação de potenciais que vão de −1,68 V a +1,23 V.
- D
+2,61 V e +1,29 V.
Errada. +2,61 V corresponderia a somar os potenciais sem inverter o sinal da semirreação que ocorre como oxidação. É o erro clássico de esquecer que inverter a semirreação inverte o sinal.
- E
+0,15 V e −1,29 V.
Errada. A segunda ddp aparece negativa, o que indicaria um processo não espontâneo. Mas o texto afirma que a prata clareia em cerca de três minutos sozinha — logo, a reação é espontânea e a ddp é positiva.