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)

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 ( é) usando a diferença entre os potenciais de cátodo e ânodo:
éáâ

Passo 6

Como as concentrações dos íons não estão nas condições padrão, usamos a Equação de Nernst para ajustar o potencial:
é
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.

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