Para uma célula eletroquímica correspondente a uma reação
mediu-se
a 35,0 e
, obtendo-se, respectivamente,
e-
.
a) Calcule
e
para a reação a
, considerando uma relação linear
versus
. ( 1,5 pontos)
a) Calcule
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos uma reação eletroquímica:
Foram medidas as potenciais padrão (
) em duas temperaturas diferentes: 35,0°C com
e 60,0°C com
. A gente precisa calcular a variação da energia livre de Gibbs (
), a variação da entropia (
) e a variação da entalpia (
) para a reação a 35,0°C, assumindo que a relação entre
e a temperatura (
) é linear.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica e eletroquímica, como a relação entre
e
, além da dependência de
com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia livre de Gibbs padrão (
) está relacionada ao potencial padrão da célula (
) pela fórmula:
Onde:
-
é o número de elétrons transferidos na rea��ão. -
é a constante de Faraday ( ).
Vamos identificar o valor de
. Observando a reação:
O íon
se reduz a
, ganhando 3 elétrons, e
se oxida a
, perdendo 3 elétrons. Portanto,
.
Passo 3
Agora, vamos calcular
a 35,0°C usando a fórmula mencionada:
Substituindo os valores:
Lembrando que
, podemos simplificar as unidades:
Calculando isso:
Passo 4
Para encontrar a variação da entropia padrão (
), vamos usar a relação que liga a variação do potencial com a temperatura:
Como a relação é linear, podemos calcular a inclinação usando os dois pontos fornecidos:
Temperaturas:
Potenciais:
A inclinação (
) é:
Agora, usamos a relação para
:
Resolvendo para
:
Passo 5
Por fim, vamos calcular a variação da entalpia padrão (
). Sabemos que:
Rearranjando para encontrar
:
Substituindo os valores a 35,0°C (
):
Calculando:
Resposta
Exercícios relacionados
Para a semi-reação
, sobre platina,
0,75.
a) Calcule a densidade de corrente que seria obtida fixando-se o potencial do eletrodo em , com atividade do
vezes menor que a do
e considerando a equação de ButlerVolmer no limite de sobretensão alta. ( 1,5 ponto)
a) Calcule a densidade de corrente que seria obtida fixando-se o potencial do eletrodo em
Faça as estruturas de Lewis das moléculas abaixo:
a) HCN
a) HCN
Calcule a sobretensão que deve ser aplicada ao eletrodo para manter uma densidade de corrente anódica de
. ( 1,0 ponto)
Com os potenciais padrōes de meias-reações da tabela abaixo, calcule o potencial padrão associado à meia-reação
. ( 1,0 ponto)
Redução |
|
Redução |
|
|
0,40 |
|
1,23 |
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