Calcule
e
para as seguintes reações não balanceadas, considerando os menores coeficientes inteiros e a reação a
:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular três coisas importantes para a reação entre níquel sólido (Ni) e íons estanho (
) em solução aquosa a 25°C. O conteúdo que vamos usar aqui é da eletroquímica, especificamente o cálculo do potencial de célula (
e
) e da variação de energia livre (
). Para resolver isso, vamos precisar das tabelas de potenciais padrão de redução, das concentrações dos reagentes e produtos, e das fórmulas que conectam esses conceitos.
Passo 2
Primeiro, precisamos balancear a equação redox. A reação dada é:
Essa equação já está balanceada em termos de massa e carga.
Passo 3
Agora, vamos identificar os potenciais padrão de redução (
) para as duas semi-reações envolvidas. Consultando uma tabela de potenciais padrão:
- Para
, - Para
,
Passo 4
Para calcular o potencial padrão da célula (
), usamos a diferença entre o potencial de redução do cátodo e do ânodo:
Passo 5
Agora, vamos calcular o potencial da célula (
) usando a equação de Nernst:
onde:
-
é o número de elétrons transferidos (neste caso, 2), -
é o quociente de reação.
Calculando
:
Substituindo na equação de Nernst:
Calculando o logaritmo:
Então:
Passo 6
Por fim, vamos calcular a variação da energia livre padrão (
) usando a relação:
onde:
-
é a constante de Faraday ( ), -
.
Substituindo: