Com base nas reações abaixo, desenhar e descrever a montagem de uma pilha eletroquímica, sabendo que os potencias padrão de redução do
é
e do
é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para desenhar e descrever a montagem de uma pilha eletroquímica usando as reações de redução do íon prata (
) e do íon cobre (
). Para isso, vamos precisar entender sobre potenciais padrão de redução e como montar uma célula galvânica.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual dos dois metais vai ser o cátodo e qual vai ser o ânodo. Para isso, olhamos os potenciais padrão de redução: a prata tem
e o cobre tem
. Quanto mais positivo o potencial de redução, mais fácil é para a espécie reduzir (ganhar elétron).
Passo 3
Como o
tem um potencial de redução maior (
) que o
(
), a prata será o cátodo (onde ocorre a redução) e o cobre será o ânodo (onde ocorre a oxidação).
Passo 4
Agora, vamos escrever as semirreações para cada eletrodo:
-
Cátodo (Redução):
-
Ânodo (Oxidação):
Passo 5
Para montar a pilha, precisamos de duas soluções eletrólitos distintas e um meio para que os íons se movam, como uma ponte salina. Vamos usar uma solução de
para o cátodo e uma solução de
para o ânodo.
Passo 6
Desenhando a célula:
- Eletrodo de Prata (Cátodo): Um fio de prata mergulhado na solução de
. - Eletrodo de Cobre (Ânodo): Um fio de cobre mergulhado na solução de
. - Ponte Salina: Conecta as duas soluções, permitindo a troca de íons para manter a neutralidade elétrica.
Passo 7
A tensão da célula pode ser calculada subtraindo o potencial do ânodo do potencial do cátodo:
Resposta
Montamos uma pilha eletroquímica com um eletrodo de prata imerso em solução de
(cátodo) e um eletrodo de cobre imerso em solução de
(ânodo), ligados por uma ponte salina. A célula produz uma tensão de
, onde a prata atua como o cátodo onde ocorre a redução e o cobre como o ânodo onde ocorre a oxidação.