Para a célula galvânica: C u(s)|C u^2+(a q) | A u^+(a q)| A u(s)
Quais as semirreações e reação global que descreve a célula acima?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre células galvânicas! A gente vai precisar entender como uma célula galvânica funciona, identificar as semirreações de oxidação e redução, e então combinar elas para achar a reação global. Vamos usar o enunciado que dá a notação da célula: Cu(s)|Cu^2+(aq) | Au^+(aq)| Au(s).

Passo 2

Primeiro passo é identificar qual é o ânodo e qual é o cátodo na célula. Na notação da célula galvânica, o que está à esquerda da dupla linha || é o ânodo, onde ocorre oxidação. Então:
  • Ânodo: Cu(s)
A reação de oxidação é onde o cobre metálico perde elétrons:
Cu(s) Cu^2+(aq) + 2 e^-
Aqui, o cobre (Cu) está sendo oxidado a íons de cobre ( Cu^2+), liberando 2 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos identificar o cátodo, que está à direita da dupla linha || e é onde ocorre a redução. Então:
  • Cátodo: Au^+(aq)
A reação de redução é onde o íon de ouro ( Au^+) ganha elétrons para se tornar ouro metálico:
Au^+(aq) + e^- Au(s)
Aqui, cada íon de ouro ganha 1 elétron para se reduzir a ouro sólido.

Passo 4

Para combinar as semirreações, precisamos garantir que o número de elétrons seja igual em ambas. Na reação de oxidação, temos 2 elétrons sendo liberados, então multiplicamos a reação de redução por 2:
2 ( Au^+(aq) + e^- Au(s) )
Isso resulta em:
2 Au^+(aq) + 2 e^- 2 Au(s)
Agora, somamos as duas semirreações:
Cu(s) Cu^2+(aq) + 2 e^-
2 Au^+(aq) + 2 e^- 2 Au(s)
Eliminando os elétrons, temos a reação global.

Resposta

A reação global que descreve a célula galvânica é:
Cu(s) + 2 Au^+(aq) Cu^2+(aq) + 2 Au(s)

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