Calcular a variação da energia livre padrão numa pilha de Daniell, sabendo-se que De da pilha é 1,1 V (De

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma pilha de Daniell, que é uma célula eletroquímica composta por eletrodos de zinco e cobre. A questão nos dá o potencial padrão da pilha, De, e nos pede para calcular a variação da energia livre padrão, De. Para resolver isso, vamos usar a relação entre o potencial da célula e a energia livre, que envolve a constante de Faraday.

Passo 2

A fórmula que relaciona a variação da energia livre padrão com o potencial da célula é:
De
Onde:
  • n é o número de elétrons transferidos na reação.
  • F é a constante de Faraday, aproximadamente 96485 C/mol.
  • De é o potencial padrão da célula.

Passo 3

Para a pilha de Daniell, a reação envolvida é:
Zn (s) + Cu^2+ (aq) Zn^2+ (aq) + Cu (s)
Nessa reação, cada átomo de zinco perde 2 elétrons para formar íons Zn^2+, e cada íon Cu^2+ ganha esses 2 elétrons para formar cobre metálico. Portanto, n = 2 elétrons são transferidos.

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula:
De
Lembrando que 1 V = 1 J/C, então as unidades se cancelam corretamente, resultando em joules por mol.

Passo 5

Realizando os cálculos:
De
Convertendo para quilojoules por mol:
-212,267 J/mol = -212,267 times 10^-3 kJ/mol = -212,27 kJ/mol

Resposta

A variação da energia livre padrão na pilha de Daniell é De.

Exercícios relacionados