Série eletroquímica

Objetivo

Ordenar um conjunto de metais (cobre, chumbo, magnésio e zinco) numa série eletroquímica.

Explicação Teórica

Uma série eletroquímica consiste numa ordenação de metais tendo em conta o seu poder redutor, ou seja, a facilidade com que se oxidam, que é o mesmo que dizer a facilidade com que cedem eletrões a outra espécie. Esta série permite verificar a força relativa dos oxidantes e redutores e prever a ocorrência ou não de uma reação de oxidação-redução.

Quando um metal é posto em contacto com uma solução aquosa de um outro catião metálico, se ocorrer reação, então o primeiro reduziu o catião, significando que o poder redutor desse elemento é superior:

$A+B^{2+}\leftrightharpoons A^{2+}+B$

Aqui, $A$ foi oxidado, reduzindo $B$ . Isto significa que $A$ tem maior poder redutor do que $B$ .

Se não tivesse ocorrido reação, significaria que o poder redutor $B$ seria superior ao de $A$ . Este "não se deixaria" ser reduzido.

Então, fazendo-se reagir os vários metais em estudo entre si, consegue-se chegar a uma ordenação do seu poder redutor.

Materiais

Cobre;
Chumbo;
Magnésio;
Zinco;
$Cu(NO_3)_2\,(aq)$ com $0{,}1\,mol/dm^3$
$Pb(NO_3)_2\,(aq)$ com $0{,}1\,mol/dm^3$
$Mg(NO_3)_2\,(aq)$ com $0{,}1\,mol/dm^3$
$Zn(NO_3)_2\,(aq)$ com $0{,}1\,mol/dm^3$
Óculos de proteção;
Espátula;
Pinça;
$12$ tubos de ensaio;
Tesoura.

Procedimento

1.	Identificar os $12$ tubos de ensaio com as respetivas reações: $(Cu +Pb^{2+}); (Cu +Mg^{2+}); (Cu +Zn^{2+}); (Pb +Cu^{2+}); (Pb +Mg^{2+}); (Pb +Zn^{2+}); (Mg +Cu^{2+}); (Mg +Pb^{2+}); (Mg +Zn^{2+}); (Zn +Cu^{2+}); (Zn +Pb^{2+}); (Zn +Mg^{2+});$
2.	Cortar $3$ pedaços de cada metal, raspar, limpar e adicionar aos respetivos tubos.
3.	Adicionar $5$ gotas de cada solução ao respetivo tubo.
4.	Registar as observações num quadro semelhante ao apresentado no tratamento de resultados.

Tratamento de Resultados

Deverás chegar a um quadro semelhante ao apresentado:

	$Cu^{2+}$	$Pb^{2+}$	$Mg^{2+}$	$Zn^{2+}$
$Cu$		Sem reação	Sem reação	Sem reação
$Pb$	Reação		Sem reação	Sem reação
$Mg$	Reação	Reação		Reação
$Zn$	Reação	Reação	Sem reação

Podes concluir que o magnésio reage com todas as soluções, isto é oxida-se na presença de qualquer solução, pelo que é o que apresenta maior poder redutor.

Por outro lado, o cobre nunca é oxidado, o que significa que tem o menor poder redutor.

Uma vez que o zinco se oxida na presença de chumbo, o primeiro tem maior poder redutor que o segundo.

Podes, assim, ordenar os metais do maior para o menor poder redutor:

$Mg\gt Zn \gt Pb \gt Cu\, \\ \overleftarrow{poder\,redutor}$