Com base nas reações abaixo, desenhar e descrever a montagem de uma pilha eletroquímica, sabendo que os potencias padrão de redução do Ag^+é +0,80 V e do Cu^2+ é +0,34 V.
& Ag^+(a q)+e^- <=ftharpoons Ag(s) & Cu^2+(a q)+2 e^- <=ftharpoons Cu(s)

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 ( Ag^+) e do íon cobre ( Cu^2+). 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 +0,80 V e o cobre tem +0,34 V. Quanto mais positivo o potencial de redução, mais fácil é para a espécie reduzir (ganhar elétron).

Passo 3

Como o Ag^+ tem um potencial de redução maior ( +0,80 V) que o Cu^2+ ( +0,34 V), 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):
    Ag^+(aq) + e^- Ag(s)
  • Ânodo (Oxidação):
    Cu(s) Cu^2+(aq) + 2 e^-

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 AgNO3 para o cátodo e uma solução de CuSO4 para o ânodo.

Passo 6

Desenhando a célula:
  1. Eletrodo de Prata (Cátodo): Um fio de prata mergulhado na solução de AgNO3.
  2. Eletrodo de Cobre (Ânodo): Um fio de cobre mergulhado na solução de CuSO4.
  3. 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:
Ecelula = Ecátodo - Eânodo = +0,80 V - (+0,34 V) = +0,46 V áâ

Resposta

Montamos uma pilha eletroquímica com um eletrodo de prata imerso em solução de AgNO3 (cátodo) e um eletrodo de cobre imerso em solução de CuSO4 (ânodo), ligados por uma ponte salina. A célula produz uma tensão de +0,46 V, onde a prata atua como o cátodo onde ocorre a redução e o cobre como o ânodo onde ocorre a oxidação.

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