O que é uma reação de oxirredução (redox)?

É uma reação química em que ocorre transferência de elétrons entre espécies, havendo simultaneamente oxidação e redução.

Qual é a cor característica do cobre metálico?

O cobre metálico apresenta coloração avermelhada, típica de fios e objetos de cobre.

O que acontece com o ferro metálico em uma reação redox com íons Cu^{2+}?

O ferro metálico é oxidado a Fe^{3+}, enquanto o íon Cu^{2+} é reduzido a cobre metálico (Cu(s)).

Por que cálcio metálico não se forma facilmente em solução aquosa?

Porque o potencial de redução do cálcio é muito baixo, tornando sua redução inviável em meio aquoso comum.

Como identificar o agente redutor em uma reação redox?

O agente redutor é a espécie que perde elétrons, sendo oxidada durante a reação.

Qual é a função dos íons Fe^{2+} ou Fe(s) em reações com Cu^{2+}?

O ferro metálico (Fe(s)) pode agir como agente redutor, reduzindo Cu^{2+} a Cu(s) e sendo oxidado a Fe^{3+}.

O que indica a formação de uma mancha avermelhada em um experimento envolvendo ferro e cobre?

Indica o depósito de cobre metálico (Cu(s)) sobre a superfície, resultado da redução dos íons Cu^{2+}.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 81

ENEM 2015 Questão 81

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A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelhada é:

Resolução

Resposta correta: Letra E — $3 \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + 2 \text{Fe(s)} \rightarrow 3 \text{Cu(s)} + 2 \text{Fe}^{3+}\text{(aq)}$.

A questão aborda reações de oxirredução (redox), comuns em fenômenos de corrosão e formação de manchas metálicas. Para resolvê-la, é necessário identificar qual reação representa corretamente a formação de uma mancha avermelhada, típica do depósito de cobre metálico (Cu), que tem cor avermelhada. O raciocínio envolve reconhecer quais espécies são oxidantes e redutoras, além de balancear corretamente os elétrons transferidos. O ferro metálico (Fe) pode reduzir íons cobre (Cu^{2+}) a cobre metálico (Cu(s)), enquanto ele próprio é oxidado a Fe^{3+}. Assim, a reação correta é aquela em que íons Cu^{2+} são reduzidos a Cu(s) e Fe(s) é oxidado a Fe^{3+}, o que corresponde à alternativa E.

Comentários por alternativa

A $\text{Ca}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{Cu}^{+}\text{(aq)} \rightarrow \text{Ca(s)} + 2\text{Cu}^{2+}\text{(aq)}$.

A alternativa A está incorreta porque envolve cálcio e cobre, mas o cálcio metálico não é formado facilmente em solução aquosa, e a reação não representa a formação da mancha avermelhada de cobre.
B $\text{Ca}^{2+}\text{(aq)} + 2\text{Fe}^{2+}\text{(aq)} \rightarrow \text{Ca(s)} + 2\text{Fe}^{3+}\text{(aq)}$.

A alternativa B está errada pois envolve cálcio e ferro, mas não há relação direta com a formação de mancha avermelhada (cobre metálico). Além disso, a redução de Ca^{2+} a Ca(s) não ocorre em meio aquoso.
C $\text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + 2 \text{Fe}^{2+}\text{(aq)} \rightarrow \text{Cu(s)} + 2\text{Fe}^{3+}\text{(aq)}$.

A alternativa C está incorreta porque sugere a formação de cobre metálico a partir de íons Cu^{2+}, mas utiliza Fe^{2+} como redutor, quando o correto seria ferro metálico (Fe(s)), que é mais facilmente oxidado.
D $3\text{Ca}^{2+}\text{(aq)} + 2 \text{Fe(s)} \rightarrow 3 \text{Ca(s)} + 2\text{Fe}^{3+}\text{(aq)}$.

A alternativa D está errada porque propõe a redução de Ca^{2+} a Ca(s) usando ferro metálico, o que não ocorre em meio aquoso devido ao potencial de redução do cálcio ser muito baixo.
E $3 \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} + 2 \text{Fe(s)} \rightarrow 3 \text{Cu(s)} + 2 \text{Fe}^{3+}\text{(aq)}$.

A alternativa E está correta porque representa a reação de oxirredução entre íons Cu^{2+} e ferro metálico (Fe(s)), formando cobre metálico (Cu(s)) — responsável pela mancha avermelhada — e íons Fe^{3+}. O ferro é oxidado e o cobre é reduzido, de acordo com os potenciais padrão de redução.

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1. O que é uma reação de oxirredução (redox)?: É uma reação química em que ocorre transferência de elétrons entre espécies, havendo simultaneamente oxidação e redução.
2. Qual é a cor característica do cobre metálico?: O cobre metálico apresenta coloração avermelhada, típica de fios e objetos de cobre.
3. O que acontece com o ferro metálico em uma reação redox com íons Cu^{2+}?: O ferro metálico é oxidado a Fe^{3+}, enquanto o íon Cu^{2+} é reduzido a cobre metálico (Cu(s)).
4. Por que cálcio metálico não se forma facilmente em solução aquosa?: Porque o potencial de redução do cálcio é muito baixo, tornando sua redução inviável em meio aquoso comum.
5. Como identificar o agente redutor em uma reação redox?: O agente redutor é a espécie que perde elétrons, sendo oxidada durante a reação.
6. Qual é a função dos íons Fe^{2+} ou Fe(s) em reações com Cu^{2+}?: O ferro metálico (Fe(s)) pode agir como agente redutor, reduzindo Cu^{2+} a Cu(s) e sendo oxidado a Fe^{3+}.
7. O que indica a formação de uma mancha avermelhada em um experimento envolvendo ferro e cobre?: Indica o depósito de cobre metálico (Cu(s)) sobre a superfície, resultado da redução dos íons Cu^{2+}.

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