Uma célula voltaica é construída a partir de uma solução de Cu(NO3)2 a 1 mol / L com eletrodo de Cu metálico e solução de SnSO4 a 1 mol / L com eletrodo de Sn metálico. Responda:
(d) Qual FEM é gerada nas condições-padrão?

Passo 1

Vamos resolver uma questão de química sobre células voltaicas. O enunciado nos dá uma célula construída com uma solução de Cu(NO3)2 a 1 mol / L com eletrodo de cobre metálico e uma solução de SnSO4 a 1 mol / L com eletrodo de estanho metálico. Precisamos descobrir qual é a Força Eletromotriz (FEM) gerada nessas condições-padrão. Para resolver, vamos precisar conhecer os potenciais de redução padrão dos metais envolvidos e entender como calcular a FEM da célula.

Passo 2

Primeiro, identificamos as meias reações de redução para os metais envolvidos:
  • Cobre (Cu):
    Cu^2+ + 2 e^- Cu E^circ = +0,34, V
  • Estanho (Sn):
    Sn^2+ + 2 e^- Sn E^circ = -0,14, V
Esses valores de E^circ são os potenciais de redução padrão, que indicam a tendência de um elemento ganhar elétrons (ser reduzido).

Passo 3

Agora, determinamos qual metal irá atuar como cátodo (lugar onde ocorre redução) e qual será o ânodo (lugar onde ocorre oxidação). Geralmente, o metal com potencial de redução mais alto será o cátodo.
  • Cátodo: Cobre (Cu) com E^circ = +0,34, V
  • Ânodo: Estanho (Sn) com E^circ = -0,14, V
Isso significa que o estanho irá oxidar, perdendo elétrons, enquanto o cobre irá reduzir, ganhando elétrons.

Passo 4

Para calcular a FEM da célula, usamos a fórmula:
FEM = E^circcátodo - E^circânodo áâ
Substituindo os valores:
FEM = +0,34, V - (-0,14, V) = +0,34, V + 0,14, V = +0,48, V

Resposta

A FEM gerada nas condições-padrão é de +0,48 V.

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