Uma célula voltaica emprega a reação redox vista a seguir:
Calcule o potencial de célula, a
Ch, em cada um dos seguintes conjuntos de condições:
c)
c)
Passo 1
Então, galera, vamos resolver um exercício de eletroquímica! A gente tem uma célula voltaica com a reação redox:
A pergunta é para calcular o potencial da célula a 25°C quando as concentrações são:
e
. Para isso, vamos precisar usar o Potencial de Eletrodo e a Equação de Nernst, que nos ajuda a calcular o potencial da célula em condições não-padrão.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais são os semi-esses (as reações de redução) para cada metal envolvido.
Para o estanho (Sn):
Para o manganês (Mn):
Passo 3
Em uma célula voltaica, o metal que é oxidado atua como ânodo e aquele que é reduzido como cátodo. Observando a reação, o manganês está sendo oxidado:
E o estanho está sendo reduzido:
Passo 4
Para calcular o potencial da célula, precisamos dos potenciais padrão de redução (
) para cada meia-reação. Vamos supor os valores:
Passo 5
Agora, calculamos o potencial padrão da célula (
) usando a diferença entre os potenciais de cátodo e ânodo:
Passo 6
Como as concentrações dos íons não estão nas condições padrão, usamos a Equação de Nernst para ajustar o potencial:
Onde:
-
é o número de elétrons transferidos (neste caso, 2) -
é o quociente de reação, que é
Passo 7
Substituindo os valores na Equação de Nernst:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Então:
Resposta
O potencial da célula a 25°C nas condições dadas é aproximadamente 1,11 V.