Para a célula voltaica
, descrita pela reação a seguir:
O potencial padrão da célula
é igual a
.
Dado que o potencial padrão de redução de
para
é igual a
, calcule
para a redução de
a Cu :
Dado que o potencial padrão de redução de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de eletroquímica juntos! O problema nos apresenta uma célula voltaica formada por zinco (Zn) e íons cobre (Cu²⁺). A gente precisa descobrir o potencial padrão de redução para a reação do Cu²⁺ se transformando em cobre metálico (
). Para isso, vamos usar conceitos de potenciais eletroquímicos padrão e a equação que relaciona os potenciais da célula com os dos eletrodos. Vamos precisar entender como calcular o potencial da célula usando os potenciais de redução dos eletrodos envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o potencial padrão da célula voltaica (
) é dado pela diferença entre o potencial de redução do cátodo (
) e o potencial de redução do ânodo (
). A fórmula fica assim:
Passo 3
No enunciado, a reação ocorre da seguinte forma:
Aqui, o zinco (
) está sendo oxidado, ou seja, perdendo elétrons, e o íon cobre (
) está sendo reduzido, ganhando elétrons. Isso significa que o zinco é o ânodo e o cobre é o cátodo.
Passo 4
Sabemos que o potencial padrão da célula (
) é igual a
e que o potencial padrão de redução do zinco (
) é
. Mas atenção: como o zinco está sendo oxidado no ânodo, precisamos considerar o potencial de oxidação, que é o negativo do potencial de redução. Então:
Passo 5
Agora, vamos aplicar a fórmula do potencial da célula:
Simplificando a equação:
Passo 6
Para encontrar o potencial padrão de redução do cátodo (
), basta isolar
na equação:
Resposta
O potencial padrão de redução para a reação de
a
é
.