Calcule o potencial teórico das seguintes células (em cada caso, considere que as atividades são apropriadamente iguais as concentrações molares e que a temperatura é de
).
Passo 1
Vamos lá! Você quer calcular o potencial teórico de uma célula eletroquímica dada pela notação
. Estamos trabalhando com eletroquímica, especificamente com potenciais de células eletroquímicas. Para resolver isso, vamos precisar usar a tabela de potenciais padrão de eletrodo e a equação de Nernst para levar em conta a concentração das espécies envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender melhor a notação da célula:
-
provavelmente representa um eletrodo padrão, como o eletrodo padrão de hidrogênio (E° = 0 V). -
representa o eletrodo de zinco, onde a concentração de íons é 0,00165 M.
Assim, nossa célula é composta por dois eletrodos: o eletrodo padrão (ECS) e o eletrodo de zinco.
Passo 3
Agora, precisamos identificar as semi-reações e seus potenciais padrão:
- Eletrodo de Zinco (Redução):
- Eletrodo Padrão de Hidrogênio (Redução):
Passo 4
Identificamos qual eletrodo está sendo oxidado e qual está sendo reduzido. O eletrodo com potencial mais negativo tende a ser oxidado:
- Oxidação (ânodo):
- Redução (cátodo):
Passo 5
Calculamos o potencial padrão da célula (E°_célula) usando a fórmula:
Passo 6
Como a concentração de
não está na condição padrão (1 M), usamos a Equação de Nernst para ajustar o potencial:
Onde:
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-
-
Passo 7
Substituímos os valores na Equação de Nernst:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Então:
Resposta
O potencial teórico da célula é aproximadamente -0,678 V.