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Exercícios Resolvidos de Células Eletroquímicas

Ver Teoria
Exercício 51234

Enunciado

  1. (Adaptada) Considere as seguintes reações de oxidação-redução. Escreva suas semi reações de redução e calcule seus potenciais padrão.
  1. S n 4 + + H 2 ( g ) → S n 2 + + 2 H +  
  2. 2 H + +     S n ( s ) ↔   H 2 ( g ) + S n 2 +
  3. A g + + F e 2 → A g ( s ) + F e 3 +

Passo 1

O potencial padrão é calculado a partir do potencial de cada semi célula, assim:

E ° r e d = E ° r e d , m a i o r - E ° r e d , m e n o r

Vamos olhar a primeira reação:

S n 4 + + H 2 ( g ) → S n 2 + + 2 H +  

Temos a redução do estanho e a oxidação do hidrogénio, consultando a tabelinha de potenciais padrão, temos:

S n 4 + + 2 e - → S n 2 +   E ° = 0,15   V

2 H ( a q ) + + e - → H 2 ( g )     E ° = 0,00 V  

Podemos então calcular E ° :

E ° r e d = 0,15   V - 0,00 V = 0,15   V

O potencial da célula é exatamente o potencial de redução da semi reação de estanho, que é exatamente o método que é utilizado para determinar o potencial da meia célula!

Passo 2

Agora a gente faz a mesma coisa para as próximas reações!

A nossa próxima reação é:

2 H + +     S n ( s ) ↔   H 2 ( g ) + S n 2 +

Dessa vez o hidrogênio reduz e o estanho oxida, suas semi reações são:

2 H ( a q ) + + e - → H 2 ( g )   E ° = 0,00 V    

  S n 2 + + 2 e -   → S n ( s )   E ° = - 0,141   V

Calculando o E ° :

E ° r e d = 0 , 00 V - - 0,141   V = 0,141 V

E agora a última reação:

A g + + F e 2 + → A g ( s ) + F e 3 +

Suas semi reações são:

A g + + e - → A g ( s )   E ° = 0,7993   V

F e 3 + + e - → F e 2 +               E ° = 0,771   V

Calculamos o potencial da pilha:

E ° = 0,7993 V - 0,771 V =

Uhuuul!!!

Resposta

  1. S n 4 + + 2 e - → S n 2 +  

    2 H ( a q ) + + e - → H 2 ( g )  

    E ° r e d = 0,15   V

2 H ( a q ) + + e - → H 2 ( g )  

  S n 2 + + 2 e -   → S n ( s )  

E ° r e d = 0,141 V

(c)

A g + + e - → A g ( s )  

F e 3 + + e - → F e 2 +

E ° r e d = 0 , 0283   V

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Empregue a notação simpliicada (página 473) para descrever as células do Problema 19-9. Cada célula é composta de uma ponte salina para prover o contato elétrico entre as soluções nos seus dois compar