Uma célula voltaica é baseada nas semirreações descritas abaixo. Identifique o cátodo e o ânodo e calcule o potencial padrão desta célula.
Resposta:
Cátodo Sn
Ânodo Cd
Cátodo Sn
Ânodo Cd
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para identificar o cátodo e o ânodo de uma célula voltaica baseada nas semirreações fornecidas. Além disso, queremos calcular o potencial padrão dessa célula. Para resolver isso, precisamos entender conceitos de oxidação e redução, como identificar o cátodo e o ânodo, e como calcular o potencial padrão usando os potenciais eletroquímicos das semirreações.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual das duas semirreações será a reação de redução e qual será a de oxidação. Em uma célula voltaica, a reação que ocorre no cátodo é a redução (ganho de elétrons), e no ânodo é a oxidação (perda de elétrons).
Passo 3
Olhemos as duas semirreações:
Ambas estão escritas como reações de redução. Para saber qual será realmente a redução e qual a oxidação, precisamos dos potenciais padrão de redução (
) de cada meia-reação.
Passo 4
Supondo que os potenciais padrão de redução sejam:
O potencial mais positivo indica que a semireação é mais propensa a ocorrer como redução.
Passo 5
Comparando os valores:
-
(Sn) é mais positivo que (Cd).
Isso significa que a semireação do Sn ocorrerá como redução no cátodo, e a do Cd atuará como oxidação no ânodo.
Passo 6
Agora, para calcular o potencial padrão da célula (
), usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 7
Arredondando, o potencial padrão da célula é aproximadamente 0,27 V.
Resposta
Cátodo: Sn
Ânodo: Cd
Ânodo: Cd