Questão 59 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

Para recuperar a prata metálica ($\text{Ag(s)}$) a partir da solução que contém o íon complexo $\text{Ag(S}_2\text{O}_3)_2^{3-}$, precisamos fazer com que a prata ganhe elétrons. O processo de ganho de elétrons é chamado de redução.

Para que a prata sofra redução, precisamos adicionar à solução uma outra espécie química que seja capaz de fornecer esses elétrons, ou seja, uma espécie que sofra oxidação.

Analisando os potenciais de redução

Na eletroquímica, o potencial padrão de redução ($E^0$) mede a tendência que uma espécie tem de ganhar elétrons.

• Quanto maior o $E^0$, maior a tendência de reduzir (ganhar elétrons).
• Quanto menor o $E^0$, maior a tendência de oxidar (perder elétrons).

O potencial de redução da prata nessa solução é $E^0 = +0,02\text{ V}$. Para que uma reação espontânea ocorra e a prata seja reduzida, o metal que vamos adicionar precisa ter uma tendência maior de se oxidar do que a prata. Em outras palavras, precisamos escolher uma espécie cujo potencial de redução seja menor que $+0,02\text{ V}$.

Observando a tabela fornecida, temos os seguintes potenciais menores que o da prata:

• Estanho ($\text{Sn}$): $E^0 = -0,14\text{ V}$
• Zinco ($\text{Zn}$): $E^0 = -0,76\text{ V}$
• Alumínio ($\text{Al}$): $E^0 = -1,66\text{ V}$

Metais como o cobre ($\text{Cu}$, com $E^0 = +0,34\text{ V}$) e a platina ($\text{Pt}$, com $E^0 = +1,20\text{ V}$) têm potenciais maiores que o da prata. Eles não conseguiriam doar elétrons para a prata, então já podemos descartar as alternativas A e B.

O detalhe fundamental: quem doa os elétrons?

Agora que sabemos que precisamos de alumínio, zinco ou estanho, precisamos prestar muita atenção ao estado em que essas espécies se encontram nas alternativas.

Para que uma espécie sofra oxidação (perca elétrons), ela precisa ter elétrons para doar. Isso significa que precisamos do elemento na sua forma metálica neutra (sólida), e não na sua forma iônica (aquosa), pois os íons positivos já perderam seus elétrons.

Vamos analisar as alternativas restantes:

• C) $\text{Al}^{3+}\text{(aq)}$: Incorreta. O alumínio aqui já está na forma de íon (já perdeu $3$ elétrons). Ele não pode se oxidar mais para reduzir a prata.
• E) $\text{Zn}^{2+}\text{(aq)}$: Incorreta. Pelo mesmo motivo, o zinco já está oxidado (perdeu $2$ elétrons).
• D) $\text{Sn(s)}$: Correta! O estanho está na sua forma metálica sólida. Ele possui elétrons para doar, oxidando-se a $\text{Sn}^{2+}$ e forçando a redução da prata.

Portanto, a espécie adequada para recuperar a prata é o estanho metálico.