Calcule o valor de e o para cada uma das seguintes células a

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o potencial de célula padrão ( ) e a variação de energia livre de Gibbs ( ) para a célula eletroquímica dada:
Pra isso, vamos usar conceitos de potenciais de eletrodo padrão e termodinâmica das reações eletroquímicas. Precisamos conhecer os potenciais de redução das semirreações envolvidas e entender como eles se combinam na célula.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as duas semirreações que ocorrem na célula:
  1. Oxidação (ânodo): O zinco metálico ( ) perde elétrons para formar íons de zinco ( ).
  2. Redução (cátodo): O iodo ( ) ganha elétrons para formar íons iodeto ( ).

Passo 3

Agora, vamos buscar os potenciais de redução padrão ( ) para cada semirreação:
  • Redução do Zinco:
  • Redução do Iodo:

Passo 4

Identificamos qual semirreação será o ânodo e qual será o cátodo:
  • Ânodo (oxidação): A semirreação do zinco vai ao contrário da redução, então:
  • Cátodo (redução): A semirreação do iodo permanece como está:

Passo 5

Para encontrar o potencial da célula ( ), usamos a fórmula:
áâ
Substituindo os valores:

Passo 6

Agora, vamos calcular a variação de energia livre de Gibbs ( ) usando a relação entre e o potencial da célula:
Onde:
  • = número de elétrons transferidos = 2
  • = constante de Faraday = 96485 C/mol
  • = potencial da célula = +1,30 V
Calculando:
Convertendo para quilojoules por mol:

Resposta

O potencial padrão da célula ( ) é de +1,30 V e a variação de energia livre de Gibbs ( ) é de aproximadamente -250,8 kJ/mol.

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