Uma célula voltaica é baseada nas semirreações descritas abaixo. O potencial padrão das célula foi determinado em 1,46 V. Determine o potencial padrão do In.
Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você trouxe um exercício sobre células voltaicas e potenciais padrão. O objetivo é determinar o potencial padrão do índio (In) na célula apresentada. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de semirreações de redução e oxidação, bem como como calcular o potencial da célula usando os potenciais padrão dos eletrodos.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as duas semirreações que compõem a célula voltaica:
Nessa célula, uma dessas semirreações ocorre no ânodo (oxidação) e a outra no cátodo (redução).
Passo 3
Em uma célula voltaica, a reação que libera elétrons ocorre no ânodo e é uma oxidação, enquanto a que consome elétrons ocorre no cátodo e é uma redução. O potencial padrão da célula (
) é a diferença entre os potenciais padrão do cátodo e do ânodo:
Passo 4
Vamos determinar qual das semirreações é a oxidação e qual é a redução. Olhando para as semirreações:
-
(oxidação) -
(redução)
Então, o ânodo é onde ocorre a oxidação do
e o cátodo é onde ocorre a redução do
.
Passo 5
Sabemos que o potencial padrão da célula é 1,46 V. Queremos encontrar o potencial padrão do índio (
).
Usando a fórmula do potencial da célula:
Aqui,
é o potencial de redução do
e
é o potencial de redução reverso do
.
Passo 6
Precisamos dos valores dos potenciais padrão. Supondo que o potencial padrão de redução do
seja conhecido ou dado:
Como a reação no ânodo é uma oxidação, precisamos inverter o sinal do potencial de redução correspondente:
Passo 7
Substituindo os valores na fórmula do potencial da célula:
Agora, isolamos
:
Arredondando, obtemos: