Calcule De e De para as seguintes reações não balanceadas, considerando os menores coeficientes inteiros e a reação a 25^circ C: Ni(s)+Sn^2+ ( aq) (1,10 mol L^-1) Ni^2+ (aq)(0,0100 mol L^-1)+Sn(s)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular três coisas importantes para a reação entre níquel sólido (Ni) e íons estanho ( Sn^2+) em solução aquosa a 25°C. O conteúdo que vamos usar aqui é da eletroquímica, especificamente o cálculo do potencial de célula ( De e De) e da variação de energia livre ( De). 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:
Ni(s) + Sn^2+(aq) Ni^2+(aq) + Sn(s)
Essa equação já está balanceada em termos de massa e carga.

Passo 3

Agora, vamos identificar os potenciais padrão de redução ( E^circ) para as duas semi-reações envolvidas. Consultando uma tabela de potenciais padrão:
  • Para Ni^2+ + 2e^- Ni(s), E^circ = -0,25, V
  • Para Sn^2+ + 2e^- Sn(s), E^circ = -0,14, V

Passo 4

Para calcular o potencial padrão da célula ( De), usamos a diferença entre o potencial de redução do cátodo e do ânodo:
Deáâ

Passo 5

Agora, vamos calcular o potencial da célula ( De) usando a equação de Nernst:
De
onde:
  • n é o número de elétrons transferidos (neste caso, 2),
  • Q é o quociente de reação.
Calculando Q:
Q = [Ni^2+][Sn^2+] = 0,01001,10 = 0,00909
Substituindo na equação de Nernst:
De
Calculando o logaritmo:
log (0,00909) approx -2,0414
Então:
De

Passo 6

Por fim, vamos calcular a variação da energia livre padrão ( De) usando a relação:
De
onde:
  • F é a constante de Faraday ( 96485, C/mol),
  • n = 2.
Substituindo:
De

Resposta

De

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