A figura representa uma célula galvânica constituída por um eletrodo padrão de hidrogênio mergulhado em uma solução com [H+] = 1,0 mol/L e por um eletrodo de ouro mergulhado em solução contendo íons Fe2+ e íons Fe3+.

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Considere os eletrodos de platina e de ouro inertes e os potenciais de redução das espécies químicas presentes nas soluções:

Durante o funcionamento da célula galvânica representada na figura,

Esta questão engloba conceitos da eletroquímica e para resolvê-la é importante entender como funciona uma reação de oxirredução (redox). Esse tipo de reação acontece quando há transferência de elétrons de uma substância para outra. Logo, se uma substância for oxidada, necessariamente outra substância será reduzida na mesma reação. A redução acontece quando a substância recebe elétrons e a oxidação ocorre quando a substância perde elétrons. Em uma célula galvânica ocorrem reações espontâneas, ou seja, a ddp da pilha tem valor positivo. O cálculo da ddp é feito considerando a subtração dos potenciais de redução:

ddp = E⁰_maior - E⁰_menor

Assim, a espécie que apresenta maior potencial de redução sofre redução e a que possui menor potencial de redução sofre oxidação. Nessa questão, é possível perceber que o hidrogênio sofre oxidação enquanto que o ferro sofre redução:

H₂ → 2 H⁺ + 2 e^-
2 Fe³⁺ + 2 e^- → 2 Fe²⁺

                                                         
H₂ + 2 Fe³⁺ → 2 H⁺ + 2 Fe²⁺

Com base no exposto, analisemos as alternativas:

A) INCORRETA - O gás hidrogênio sofre oxidação e promove a redução do ferro, logo, ele é o agente redutor.

B) CORRETA - Os elétrons migram da espécie que doa para a espécie que recebe, sendo assim, no sentido do H₂ para o Fe³⁺. Logo, os elétrons migram pelo fio de cobre do eletrodo de platina para o eletrodo de ouro, o que classifica essa alternativa como correta.

C) INCORRETA - A ddp da célula pode ser calculada pela fórmula colocada no início do texto: ddp = E⁰_maior - E⁰_menor = 0,77 - 0,00 = 0,77 V

D) DUPLA INTERPRETAÇÃO - Teoricamente ocorre oxidação do H₂ no eletrodo de platina, entretanto, o gabarito oficial considerou essa alternativa como errada, uma vez que é citado no enunciado que o eletrodo é inerte, ou seja, não ocorre oxidação do eletrodo de platina, só do H₂. Portanto, é possível ter duas interpretações para essa alternativa.

E) INCORRETA - Como os íons Fe³⁺ são convertidos em Fe²⁺ ocorre uma diminuição da concentração dos íons Fe³⁺ e não o contrário.