Calcule a constante de equilíbrio para a reação :
à partir dos potenciais padrão de redução:
e
Resp:
Resp:
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para calcular a constante de equilíbrio (
) para a reação:
Vamos utilizar os potenciais padrão de redução (
) fornecidos:
Para resolver isso, precisamos entender conceitos de eletroquímica, como potenciais de eletrodo, força eletromotriz (fem) da célula, energia livre de Gibbs e como relacionar tudo isso com a constante de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual dos metais vai ser o ânodo e qual será o cátodo na nossa reação redox. O metal com o potencial de redução mais negativo será o ânodo (oxidação), e o com potencial mais positivo será o cátodo (redução).
Aqui,
é mais negativo que
, então:
- Ânodo: Zinco (
) – vai oxidar. - Cátodo: Cobre (
) – vai reduzir.
Passo 3
Agora, vamos calcular o potencial padrão da célula (
). A fórmula para isso é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, usamos a relação entre a energia livre de Gibbs padrão (
) e o potencial da célula:
Onde:
-
é o número de mols de elétrons transferidos. -
é a constante de Faraday ( ).
Para nossa reação, vamos ver quantos elétrons são transferidos. O zinco vai de
a
, perdendo 2 elétrons, e o cobre recebe 2 elétrons para ir de
para
. Então,
.
Calculando
:
Passo 5
Agora, relacionamos a energia livre de Gibbs com a constante de equilíbrio
usando a equação:
Rearranjando para encontrar
:
Onde:
-
é a constante dos gases ( ) -
é a temperatura em Kelvin. Vamos assumir que está a (25°C).
Substituindo os valores:
Então,
Resposta
A constante de equilíbrio
para a reação dada é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Observe se
pode oxidar
à
nas condições padrão.
Calcule a constante do produto de solubilidade
do
dados:
Resp:
Demonstre que a f.e.m. desse acumulador só depende da concentração do ácido sulfúrico.
Observação :Concentração de molar
Observação :Concentração de
Eletroquímica e Corrosão - Prof. Ciapina <br> LISTA DE EXERCICIOS 1: <br> [Fundamentos de Eletroquímica]
Qual é a f.e.m. da célula formada pelos eletrodos de
e
, sendo :
e
Resp :
Resp :