Calcular o potencial-padrão para a pilha de prata e cobre. Como ela seria representada?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o potencial-padrão de uma pilha formada por prata (Ag) e cobre (Cu) e mostrar como ela é representada. A gente vai usar conceitos de eletrólise e potenciais de eletrodo padrão. Para resolver isso, vamos precisar saber os potenciais de redução das duas metades da pilha e entender como montar a célula eletroquímica.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as semi-reações de cada metal. As semi-reações padrão de redução são:
Ag^+(aq) + e^- Ag(s) E^circ = +0,80, V
Cu^2+(aq) + 2e^- Cu(s) E^circ = +0,34, V
Passo 3
Agora, precisamos determinar qual metal será o cátodo e qual será o ânodo. O cátodo é onde ocorre a redução (ganho de elétrons) e o ânodo é onde ocorre a oxidação (perda de elétrons). Como o potencial de redução do Ag⁺ é maior que o do Cu²⁺, a prata vai ser o cátodo e o cobre será o ânodo.
Passo 4
Com isso, escrevemos as semi-reações completas da pilha:
Cátodo (redução):
Ag^+(aq) + e^- Ag(s)
Ânodo (oxidação):
Cu(s) Cu^2+(aq) + 2e^-
Passo 5
Para calcular o potencial-padrão da pilha ( E^circcel = E^circcátodo - E^circânodo = 0,80, V - 0,34, V = +0,46, V ), subtraímos o potencial do ânodo do potencial do cátodo:
áâ
Passo 6
Por fim, vamos representar a pilha usando a notação das células eletroquímicas. A barra simples “|” representa uma fase distinta, e as duas barras “||” indicam a separação entre o ânodo e o cátodo.
Cu(s) | Cu^2+(aq) || Ag^+(aq) | Ag(s)
Resposta
O potencial-padrão para a pilha de prata e cobre é Cu(s) | Cu^2+(aq) || Ag^+(aq) | Ag(s) e ela é representada da seguinte forma: